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閃蒸干燥機在工業(yè)行業(yè)中的應用
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多品種氧化鋁有別于冶煉級氧化鋁,它在晶形結構、化學(xué)成分、外觀(guān)形狀、粒度分布等方面具有特色,因而有特殊物理化學(xué)性能,在多品種氧化鋁如催化劑用氫氧化鋁,阻燃劑用氫氧化鋁,活性氧化鋁等產(chǎn)品的干燥工藝過(guò)程滿(mǎn)足工藝要求,提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少作業(yè)環(huán)節,節能降耗的重要過(guò)程,適應這些特點(diǎn)的干燥設備的應用是人們所關(guān)心的重要課題! 1. 顆粒物料干燥過(guò)程的機理 顆粒物料進(jìn)入干燥機后,熱氣流首先將熱量傳給顆粒表面,水分立即蒸發(fā),并向外界擴散。表面水分的蒸發(fā),引起顆粒表面和內部的水分差,水分將從顆粒內部不斷地擴散到表面,再由表面向外界蒸發(fā),此過(guò)程循環(huán)往復,^后達到整個(gè)顆粒的干燥! 1.1 升速干燥階段 顆粒置于溫度較高而相對濕度小于100%的傳熱介質(zhì)中,在較短時(shí)間內,表面被加熱到干燥介質(zhì)濕球溫度,水分蒸發(fā)的速度增長(cháng)很快,顆粒吸收的熱量和蒸發(fā)水分耗去的熱量相等,達到平衡。此階段時(shí)間很短,排出水量不大,之后進(jìn)入等速階段! 1.2 等速干燥階段 在此階段,顆粒表面蒸發(fā)的水分,由其內部向表面源源不斷地補充,因而顆粒表面總是保持潤濕狀態(tài)。此時(shí)干燥速度保持不變,顆粒表面溫度亦保持不變。該階段水分的蒸發(fā),理論上可按外擴散(蒸發(fā))公式及傳熱公式計算干燥速度: I外 = M /(t?F)= a〔η(t濕球-t表)〕,kg/m2h 由上式可看出,蒸發(fā)速度(干燥速度)與顆粒表面和周?chē)橘|(zhì)水蒸氣濃度及溫度差有關(guān)。其差愈大,干燥速度也愈大。另外,干燥速度還與顆粒表面的空氣速度有關(guān)。顆粒表面總有一層不易流動(dòng)的空氣膜,它的厚度減小有利于水份蒸發(fā)和熱交換。因而增大顆粒表面氣流的速度,使空氣膜減薄,可顯著(zhù)提高干燥速度! 1.3 降速干燥階段 此階段蒸發(fā)速度和熱量的消耗大為降低,顆粒表面溫度高于介質(zhì)的濕球溫度并逐漸升高,與載熱體之間溫差減小,直至接近或相同! 1.4 平衡階段 此時(shí)顆粒表面水分吸濕和蒸發(fā)達到平衡,干燥速度為零! ☆w粒中的水分亦即干燥^終水分,通常不應低于儲存時(shí)的平衡水分。旋轉閃蒸干燥機由于干燥后物料粒度顆粒粒度很小,物料在干燥筒內停留時(shí)間極短,通常在1~3s。因此,顆粒的干燥處于等速干燥階段,其表面的溫度就是干燥介質(zhì)的濕球溫度。采用旋轉閃蒸干燥設備,物料的粒度均勻,表面無(wú)開(kāi)裂、變形和過(guò)熱,有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量! 2. 旋轉閃蒸干燥機內顆粒的運動(dòng)狀態(tài)及干燥過(guò)程 熱氣流從筒下部沿筒壁切線(xiàn)方向進(jìn)入筒內,在筒內高速旋轉上升,與濕物料相遇后,旋轉葉片將物料粉碎,熱氣流將物料加熱,吹散。細顆粒物料的水份分被蒸發(fā)并隨熱氣流螺旋上升,從排風(fēng)口排出,經(jīng)分離裝置分離后形成干品。粗顆粒物料螺旋上升一段高度后,由于其懸浮速度小于干燥機的操作速度,因此將停止上升并滑落,經(jīng)粉碎變成細顆粒,被熱風(fēng)吹散后再重復上述過(guò)程。干燥機內旋轉葉片的獨特設計及布置,有利于物料的快速碎散和干燥,分級環(huán)結構的合理設計,可保證產(chǎn)品的^終含水量和顆粒粒度! 「稍餀C中的熱交換,主要表現為氣流和顆粒、筒壁與顆粒的兩種熱交換! ∪缜八,干燥過(guò)程的實(shí)質(zhì)是水分的擴散過(guò)程,是靠外擴散和內擴散進(jìn)行的! ∷肿右苿(dòng)依其動(dòng)力的不同,可分為濕傳導和濕熱傳導! 2.1 濕傳導 干燥過(guò)程中,由于表面水分的蒸發(fā),顆粒表面水分與內部水分形成濃度差,因而在顆粒半徑方向有一個(gè)水分梯度,引起水分由內部向表面移動(dòng)。這種擴散、傳導是由水分差引起的! 2.2 濕熱傳導 由于顆粒表面水分蒸發(fā)時(shí)需要吸收熱量,造成顆粒內部與表面的溫度差,即在半徑方向存在一個(gè)溫度差 溫度梯度。由此引起的水分移動(dòng)稱(chēng)濕熱傳導! ≡谟糜跓峥諝飧稍飼r(shí),濕擴散由顆粒內部向外部表面進(jìn)行。同時(shí),由于顆粒表面溫度往往高于其內部溫度,熱擴散則使水分由顆粒表面向內部移動(dòng)。因此,可以看作熱擴散阻礙濕擴散的進(jìn)行,降低了干燥速度! ⌒D閃蒸干燥機由高速熱氣流沿切線(xiàn)方向給入筒體,由于筒體內的螺旋運動(dòng),一方面降低顆粒周?chē)慕橘|(zhì)溫度,同時(shí)增加了周?chē)橘|(zhì)流速和溫度,提高了外擴散的速度,另一方面高溫氣流高速沖擊位于筒體下部的顆粒聚集體( 溫度較高的料團),加之筒體內攪拌葉片的作用,使聚集體碎散,粒度變小,內部毛細管的長(cháng)度也因之減小,強化了內擴散的效果,降低其阻力。該過(guò)程的反復,消除了物料結塊,強化了顆粒水分的蒸發(fā)! ☆w粒和熱氣流的流動(dòng)方式,在筒體下部既有對流,也有順流(并流)。對粗粒聚集體更是對流和順流反復換熱。對于細粒物料,上述過(guò)程則隨熱氣流同程進(jìn)行,因而干燥過(guò)程可瞬間完成。對于粗聚集體的干燥,實(shí)際上是采用高溫低濕的熱空氣進(jìn)行。這些粗聚集體主要是由水份分子吸附,充填于顆?障吨g,采用高溫低濕的條件,使整個(gè)聚集體的熱傳導緩慢,造成局部應力集中而使其干裂、碎散,加速干燥過(guò)程,提高熱效率! 3. 閃蒸干燥機的工藝流程 旋轉閃蒸干燥機屬連續工作的干燥設備,由主機和螺旋給料機構組成,并分別由電動(dòng)機單獨驅動(dòng)! ⌒D閃蒸干燥系統,除主機外還必須具備:供熱部分,供氣部分,成品收集部分。一般此三部分中供熱多采用燃煤、燃油、燃氣的熱風(fēng)爐或采用電力、蒸汽換熱器;供氣系統則由離心式通風(fēng)機及其管路、閥等組成;成品收集部分則由旋風(fēng)分離器和袋式過(guò)濾器等組成! ∩鲜鱿到y配置是閃蒸干燥機系統的基本配置,對特殊物料應進(jìn)行系統調整,以適應不同物料干燥的要求! 4. 多品種氧化鋁干燥的工藝性及參數選擇 多品種氧化鋁的干燥習慣采用的干燥方式為箱式、帶式或回轉滾筒干燥,這些干燥物料多處于靜態(tài)或半動(dòng)態(tài)干燥過(guò)程,干燥時(shí)間長(cháng),能耗高,且干燥后的物料還需進(jìn)行粉碎、分級過(guò)程,造成產(chǎn)品質(zhì)量低,能耗高,產(chǎn)品浪費嚴重,形成粉塵環(huán)境污染,閃蒸干燥機是全動(dòng)態(tài)干燥方式。高含濕物料進(jìn)入干燥機內經(jīng)過(guò)幾秒鐘的瞬間即干燥成粉,完成干燥、分散、分級過(guò)程,干燥熱介質(zhì)與被干燥物料是在^大比表面積傳熱狀態(tài)下進(jìn)行表現出瞬間傳熱干燥特點(diǎn),使能源利用率明顯提高,產(chǎn)品表觀(guān)、流動(dòng)性、均勻性異常突出,干燥過(guò)程是在封閉狀態(tài)下進(jìn)行,提高產(chǎn)品回收率,減少環(huán)境污染,這種干燥方式在多品種氧化鋁產(chǎn)品干燥上表現出顯著(zhù)特點(diǎn)! 《嗥贩N氧化鋁產(chǎn)品干燥過(guò)程,首先將壓濾或離心脫水后的產(chǎn)品,由可調速的送料機送入干燥機內,這種送料裝置具有送料穩定并可克服不同物料的粘性,干燥機的熱源可采用間接或直接燃燒的加熱器。燃料為天然氣、柴油、液化氣,如燃煤應采用機燒式燃煤熱風(fēng)爐,保證燃煤溫度穩定,燃燒尾氣符合環(huán)保要求,系統穩定的設定根據干燥產(chǎn)品物性進(jìn)行選擇,過(guò)高溫度易引起個(gè)別物料表面燒結,結晶水析出及熱敏色變等,在進(jìn)入閃蒸干燥機內的物料經(jīng)分散、干燥、粒度分級過(guò)程后由后部氣體捕集系統進(jìn)行氣固分離,分離參數選擇要視物料粒度進(jìn)行確定,對超細物料要限定進(jìn)入袋濾器的風(fēng)速不大于1米/秒為宜以防止跑料,以阻燃用氫氧化鋁為例,將壓濾后含水為50??以上的濾餅送入閃蒸干燥機內,進(jìn)口風(fēng)溫為250~300℃,干燥后物料終水1??以下,SKSZ125型每小時(shí)產(chǎn)量為500~700kg/h,系統配置功率65千瓦,占地120m2! ⌒D閃蒸干燥機的作業(yè)、動(dòng)態(tài)、連續、快速、產(chǎn)品品質(zhì)均勻,系統操作穩定,且節能、降耗、^,在多品種氧化鋁的干燥,以及在輕金屬行業(yè)產(chǎn)品方面將會(huì )得到更廣泛的應用。 旋轉閃蒸干燥機的作業(yè)、動(dòng)態(tài)、連續、快速、產(chǎn)品品質(zhì)均勻,系統操作穩定,且節能、降耗、無(wú)污染,在多品種氧化鋁的干燥,以及在輕金屬行業(yè)產(chǎn)品方面將會(huì )得到更廣泛的應用。 閃蒸干燥機氣流式旋轉閃蒸干燥機的生產(chǎn)所需熱風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機送入熱爐,空氣被加熱后分成兩路進(jìn)入干燥器:一路氣流從干燥器底側面切向進(jìn)入,形成高速低壓的旋轉噴動(dòng)氣流,而另一路氣流從閃蒸干燥機底部的中心進(jìn)入,氣流式旋轉閃蒸干燥機形成流動(dòng)氣流。物料經(jīng)螺旋加料器進(jìn)入干燥筒下降與兩股氣流相遇,進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過(guò)程,水分逐漸除去,物料沸騰床干燥機采用氣囊式密封在材料容器。????*沸騰床干燥機流化床為圓形結構。因此,它避免了死角。????*沸騰床干燥機有攪拌裝置的容器中,避免濕材料在干燥過(guò)程中形成的,它可以使所述材料即使和迅速干燥的接合。????*沸騰床干燥機在頂部的布袋過(guò)濾器從防靜電特種纖維制成。????*沸騰床干燥機工作在密木材是建筑業(yè)的主要原材料之一,我國在木材的使用上有著(zhù)悠久的歷史,并取得了一定的成效,木材烘干設備的研制開(kāi)發(fā)也走過(guò)了幾十多年的歷程。烘干設備生產(chǎn)行業(yè)在取得一定成績(jì)的同時(shí),也存在諸多問(wèn)題。根據多年的技術(shù)經(jīng)驗與老客戶(hù)的反饋意見(jiàn),特總結以下幾點(diǎn)微波烘干設備的優(yōu)勢與大家共享! 1)速度快:微波干燥由用于干燥碳酸鋅濾餅的旋轉閃蒸干燥機的設備結構。旋轉閃蒸干燥機結構緊湊,集干燥、粉碎、分級為一體,是硫化技術(shù)、旋轉技術(shù)、粉碎分級技術(shù)、噴動(dòng)技術(shù)及對流傳熱技術(shù)的優(yōu)化組合,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程,節省了設備投資和運轉費用。該設備也適用于碳酸鍶、硫酸鋇、碳酸鈣等濾餅類(lèi)物料的干燥,同樣對于冶金、化工、醫藥、食品等
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