1、引 言
流化床干燥
烘干機是氣流傳熱的干燥烘干機型,在干燥的過程中,氣(傳熱介質(zhì))固(干燥對象)兩相逆流接觸,固體懸浮于干燥介質(zhì)之中,流體與固體的接觸面積大,熱容量系數(shù)高,又由于物料在流化的過程中呈沸騰狀,物料劇烈攪動,大大地減少了氣膜阻力,因而有較高的熱效率。流化床干燥烘干機還具有物料干燥溫度低、結(jié)構(gòu)簡單、使用維護方便等特點,在許多行業(yè)得到了廣泛的應用。但一般的流化床干燥烘干機對干燥對象有一個基本要求,就是物料在氣流的作用下必須易于流態(tài)化。因此,大多數(shù)的干燥對象是水較低(往往在30%~50%以下)、較松散的物料,如制藥業(yè)的粉狀料、化工業(yè)的晶狀料、農(nóng)業(yè)的谷物等。對溶液、懸浮液、粘性漿狀等液相物料,則根本無法干燥處理。
噴霧干燥也是以氣流為干燥介質(zhì)的一種機型,適用于易于在高速機械或氣壓作用下霧化成微粒的液態(tài)料干燥,對粘稠性較大的液態(tài)料,除非加水稀釋,往往難以適用。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制,噴霧干燥烘干機要求傳熱的熱風有較高的溫度,以保證足夠的蒸發(fā)強度和速率。即使如此,噴霧干燥烘干機還具有結(jié)構(gòu)龐大、能耗高、產(chǎn)品微粉過多等不利因素。
在大多數(shù)的場合,對漿狀物料的干燥,多采用金屬接觸傳熱的滾筒式干燥烘干機。滾動干燥烘干機是一種以傳導傳熱方式使物料加熱、水分汽化的干燥烘干機,該機型能連續(xù)生產(chǎn),干燥時間短,成本較低,成品的含水率可以通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力得以控制。但是由于加工制造的誤差和刮刀的磨損,容易使?jié)L筒的母線與刮刀不平行,造成局部干的料不能及時被鏟刮下,在滾筒的表面因過熱而焦化,影響產(chǎn)品的質(zhì)量。即使是正常生產(chǎn)的情況下,物料在干燥的過程中需經(jīng)受很高的溫度,因此,滾筒式干燥烘干機對易焦結(jié)、熱敏性物料,不能適用。另外,由于對機械結(jié)構(gòu)較高的要求,該機的造價和維護要求往往高于氣流型干燥烘干機。富通新能源不但生產(chǎn)銷售木屑烘干機等鋸末木屑成型機械設(shè)備,而且還大量銷售
顆粒機、
木屑顆粒機等生物質(zhì)燃料成型機械設(shè)備。
本研究設(shè)計的惰性粒子流化干燥烘干機是一種特殊的流化干燥設(shè)備,它結(jié)合了流化干燥的優(yōu)點(熱容系數(shù)高、干燥速率大、操作簡便),在流化床上加入了易于流化的惰性粒子,使粘稠性漿狀料均勻地附著于粒子表面,加大了物料與氣流接觸的表面積,產(chǎn)生流化干燥的效果,克服了流化床無法干燥含水率較高的漿狀物料的缺點,同時由于惰性粒子從物料的內(nèi)部傳熱,加快了干燥速度。該干燥烘干機操作簡便、干燥速度和成品含水率可以通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力和風機風量來控制。與噴霧干燥相比,物料霧化要求大大降低,設(shè)備尺寸可以縮小1~2倍,而干燥強度比普通噴霧干燥器要大幾十倍,物料品質(zhì)介于上述二者之間。由于惰性粒子在流化的過程中相互撞擊,使成品物料呈細小片狀或顆粒,又無許多細小粉末,因此無需粉碎,即可包裝。它可代替噴霧干燥與滾筒干燥,設(shè)備體積小、占地少、投資也少。可用于化工、食品、醫(yī)藥、建材等行業(yè),適用于溶液、懸浮液、粘性漿狀物料等液相物料的干燥。
2、惰性粒子流化干燥粉碎原理
惰性粒子流化干燥的原理是根據(jù)不同液相物料的特性在干燥烘干機內(nèi)加入一定量的惰性粒子,在床層氣流的作用下,粒子隨著熱氣流不斷地沸騰、翻滾呈流態(tài)化。在此過程中,通過加料器將液相物料均勻地噴灑在粒子的表面,粒子內(nèi)部儲存的熱量瞬時傳遞給物料,完成部分質(zhì)熱傳遞過程。表面附著物料的粒子在床層中隨熱氣流一起流化,氣流與物料之間產(chǎn)生熱交換,水分轉(zhuǎn)移,使物料得以干燥。當物料干燥到一定程度以后,在粒子翻滾碰撞外力的作用下,從粒子表面剝落,隨氣流離開流化床。當物料從粒子表面剝離,惰性粒子表面得以更新,準備再吸附新的物料,以此完成一個干燥周期。