第八章干燥.ppt

§8-3 固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 2.降速干燥段的干燥时间 降速段的干燥时间可以从物料干燥曲线上直接读取。计算上通常是采用图解法或解析法。 X o Xc X2 Gc / U ?图解积分法 在 X2 ~ Xc 之间取一定数量的 X 值，从干燥速率曲线上查得对应的 U，计算 Gc /U； 作图Gc /U ~ X，计算曲线下面阴影部分的面积。 §8-3 固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 ?解析法 降速段的U ~ X 呈线性变化时， 降速段干燥速率曲线可表示为 A B C D 干燥速率 U X U Xc X* 湿含量 X Uc 将湿物料由X1在恒定干燥条件下干燥到X2(X2XC）的总时间： 当X*=0，则： §8-4 干燥设备 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 ?干燥器：实现物料干燥过程的机械设备。 ?被干燥物料的特点 形状：板状、块状、片状、针状、纤维状、粒状、粉状，膏糊状等； 结构：多孔疏松型，紧密型； 耐热性：热敏性； 结块：易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步分散，散粒性很好的湿物料在干燥过程中可能会严重结块。 ?对产品的要求： 干燥程度：脱除表面水分，结合水分甚至结晶水分。要求的平均湿含量和干燥均匀性。 外观：一定的晶型和光泽，不开裂变形等。 由于物料的多样性，年生产能力也有很大差别，故干燥器的形式也很多。 §8-4 干燥设备 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 ?按加热方式可将干燥器 对流干燥器，如：洞道式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器等； 传导干燥器，如：滚筒式干燥器、耙式干燥器等； 辐射干燥器，如：红外线干燥器； 介电加热干燥器，如：微波干燥器。 ?干燥器的选型应考虑以下因素： (1) 保证物料的干燥质量，干燥均匀，不发生变质，保持晶形完整，不发生龟裂变形； (2) 干燥速率快，干燥时间短，单位体积干燥器汽化水分量大，能做到小设备大生产； (3) 能量消耗低，热效率高，动力消耗低； (4) 干燥工艺简单，设备投资小，操作稳定，控制灵活，劳动条件好，污染环境小。 §8-4 干燥设备 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 ?厢式（室式）干燥器（Tray dryer） 优点：对物料适应性强，可以用于各种物料的干燥，适用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合。 缺点：物料得不到分散，气固两相接触不好，干燥时间长；热效率较低，产品质量不易均匀。 ?带式干燥器（带宽1-3m，长4-50m，干燥时间为5-120分钟） 进风 循环风机 预热器 湿料 产品 热风 §8-4 干燥设备 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 优点：干燥过程中物料翻动少，对晶体形状保持完好，适用于处理粒状、块状和纤维状物料； 缺点：热效率较低，生产能力较小。 典型产品：脱水蔬菜、颗粒饲料、味精、鸡精、椰蓉、有机颜料、合成橡胶、丙稀纤维、药品、药材、小木制品、塑料制品、电子元器件老化、固化等。 §8-4 干燥设备 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 ?气流干燥器（Flash dryer） 特点： 1）干燥速度快，固体物料分散悬浮在气流中，气固两相间具有很大的传热传质面积。热气体进口速度高(20-40m/s)，气固两相间(尤其是加速段)相对速度很大，平均体积传热系数为 3000-7000 W/(m3·K)，比其它类型干燥器高几倍至几十倍，同等生产能力条件下，气流干燥器的体积小得多。 2) 气固并流操作，符合干燥基本规律，即在恒速段干燥条件十分强烈，而在降速段内扩散控制时，温和的干燥条件正好与之相适应，可以使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。 §8-4 干燥设备 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 (3) 干燥时间短，物料从进入干燥器开始，到气固两相脱离接触，整个干燥过程不超过1秒钟，因而气流干燥又称为快速干燥或闪蒸干燥，特别适合于热敏性物料的干燥。 (4) 气流干燥器中，固体物料呈活塞流流动，每一颗粒子经历的干燥时间大致相同，因而干燥产品的湿含量均匀一致。 (5) 结构简单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能稳定，维修量小。 气流干燥器的缺点 (1) 物料停留时间短，只适合于干燥非结合水分的干燥，故常被用作物料的预干燥； §8-4 干燥设备 内蒙古工业大学 化工学院 化工原理 干燥 */69 (2) 颗粒破碎现象比较严重，颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰撞与摩擦。故不适合于干燥晶形不允许破坏的物料； (3) 气固两相分离任务很重，固体产品的放空损失较大，粉料排空对环境造成