干燥原理及设备流化床.pptVIP

3.1 概述 3.2 流态化原理及其特性 3.2.1 流态化过程的三个阶段 1）固定床阶段：流体速度较低，物料颗粒静止不动，床 层高度不变，床层上下表面的压力降随速度的增加而增大。 当流体速度增加到某一数值时，床层上下表面的压力降近似 等于单位面积床层上物料的实际重量时，颗粒开始松动，床 层高度略有膨胀，床层空隙率ε也略有增加。 2）流态化阶段：流体速度进一步提高，物料颗粒开始被 流体吹起并悬浮于流体中作自由运动，颗粒间相互碰撞、混 合、床层高度上升，整个床层呈现类似流体的形态。在床层 顶部有一基本水平料面，重度较小的颗粒飘浮其上。若在料 面以下容器壁上开一小孔，颗粒和流体的混合物则会像液体 一样流出。这种现象称为“固态颗粒流态化”（或称为“假液 化”、“悬浮层”、“沸腾层”等）。 此时流体的流速称为起始流化速度u0 ，即临界流化速度。 此时床层的空隙率称为临界空隙率ε0。 3）输送阶段：若流体速度进一步提高，床层高度大于容 器高度，颗粒则被流体带走，床层颗粒减少，空隙度增加， 床层压力减小。当流速增加到某一数值时，流体对颗粒的阻 力和颗粒的实际重量相平衡，此时的流速称为“带出速度”或 “最大流化速度”、“悬浮速度”。 若流体的速度稍高于带出速度、颗粒则被流体带走。 3.2.2 流态化的两相理论 当流体速度增加超过起始流化速度时，额外的流化气体 将以气泡形式穿越流化床。此时描述气体流化粒子层的理论 概念被称为两相理论。 流化床包括散粒相和气泡相。 1）散粒相是具有空隙度ε0和气体流速u0的均匀物质。 2）气泡相包含所有过量气体并且几乎不含粒子（此时气 泡迅速穿越粒子相，对流化床行为有很大影响。） 气泡的产生，开始来自气体分布器孔道的小的气体射流， 当它们穿越流化床上升时由于压力减小而不断合并迅速变大。 3.3 流化床干燥器的类型 工业上常用的流化床从结构上分，可分为：单层圆筒型、 多层圆筒型、卧式多室型、喷雾型、惰性粒子型、振动型和 喷动型等。 工作原理：当湿物料加入床内后，在振动载体的作用下沿床内环状空间均匀分布和流化，同时湿物料在载体表面形成湿物料薄膜。湿物料薄膜在热载体的内部作用下和热空气外部作用下迅速完成干燥过程，在载体相互之间碰撞下变干的湿物料薄膜脱落并被粉碎。达到一定粒度后，随干燥尾气带出干燥器，由系统后部的除尘设备收集。 特点：振动载体流化床借助于载体来流化物料。对于具有一定黏性的液糊状、轻粉状、易于结团的物料，在振动流化床内无法实现良好的流化状态，会出现死床的现象。在振动载体流化床内，在载体的作用下物料与载体粘附混合，在载体表面形成湿物料薄膜。湿物料在载体的带动下，在床内形成良好的流化状态，同时载体对物料进行预热。 3.3.6 卧式多室流化床干燥器 * 第3章 流化床干燥 干燥原理及设备 Dry Theory Equipment Dry Theory Equipment 第3章 流化床干燥 华中农业大学工学院 3.1.1 流化床干燥概念 流化床干燥器是流态化原理在干燥中的应用。在流化床 干燥器中，颗粒在热气流中上下翻动，彼此碰撞和混合，气 、固间进行传热、传质，以达到干燥目的。 由于干燥过程中固体颗粒悬浮于干燥介质中，因而流体 与固体接触面较大，物料剧烈搅动大大地减少了气膜阻力， 因而热效率较高。流化床干燥装置密封性能好，传动机械又 不接触物料，因此不会有杂质混入。 3.1.2 流化床干燥器的分类 目前国内流化床干燥装置，从其类型看主要分为单层、多层(2~5)，卧式和喷雾流化床、喷动流化床等。 从被干燥的物料来看，大多数的产品为粉状，颗粒状（如谷物），晶状。被干燥物料的湿含量一般为10%~30%，物料颗粒度在120目以内。 加料 单层圆筒流化床干燥器 至分离器 出料 热空气 分布盘 单层流化床可分为连续、间歇两种操作方法。连续操作多应用于比较容易干燥的产品，或干燥程度要求不很严格的产品。 多层流化床干燥装置与单层相比，在相同条件下设备体积较小，产品干燥程度较为均匀，产品质量也比较好控制。多层床因气体分布板数增多，床层阻力也相应地增加。多层床热利用率较高，所以它适用于降速阶段的物料干燥。 气体出口 加料 出料 床内分离器 第一层 第二层 热空气 多层流化床干燥器 多室卧式流化床干燥机 振动流化床干燥机 喷动流化床干燥机 3.1.3 流化床干燥的优点 （1）物料和干燥介质接触面积大，同时物料