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1、干燥技术,任务一 固体物料干燥设备选择1、明确氯碱盐泥、PVC树脂颗粒等的去湿要求 2、选择实现盐泥、PVC树脂去湿要求所要采用的去湿方法和设备 3、总结常见物品（如纸张、维生素、湿硅胶等）的干燥方法,一. 去湿方法分类,（1）机械去湿 物料带水较多时，可先用离心过滤等机械分离方法以除去大量的水； （脱水快且经济，但去湿程度不高）-初步去湿 （2）吸附去湿用某种平衡水汽分压很低的干燥剂（如CaCl2、硅胶等）与湿物料并存，使物料中的水分经气相而转入干燥剂内； （3）供热干燥工业干燥操作多是用热空气或其它高温气体为介质，使之掠过物料表面，介质向物料供热并带走汽化的湿分，此种操作称为干燥。,二、干
2、燥方法 （一）传热方式,1、传导干燥热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料 被干燥的物料与加热介质不直接接触，属间接干燥 优点：热能利用较多 缺点：与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热不均匀。 例如纸制品可以铺在热滚筒上进行干燥。 2、辐射干燥热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物,料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。 优点：生产能力强，干燥产物均匀 缺点：能耗大 例如用红外线干燥自行车表面油漆 3、介电加热干燥将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变作用将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。 优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。 缺点：费用大。 例如微波干燥食品,4、
3、对流干燥 热能以对流给热的方式由热干燥介质（通常热空气）传给湿物料，使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气态或液态形式扩散至物料表面，然后汽化的蒸汽从表面扩散至干燥介质主体，再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。优点：受热均匀，所得产品的含水量均匀。缺点：热利用率低。 5、冷冻干燥,（二）操作压力分为常压干燥和真空干燥。真空干燥主要用于处理热敏性、易氧化或要求产品中湿分含量很低的场合。,（三）操作方式分为连续操作和间歇操作。间歇操作适用于小批量、多品种或要求干燥时间很长的特殊场合。,第五章 干燥操作技术,一、 对流干燥的方法,湿空气经加热后进入干燥器，气流与湿物料直接接触，沿空气行程其温度降低，
4、湿含量增加，废气自干燥器另一端排出。,第二节 干燥的基本知识,第五章 干燥操作技术,物料表面温度i低于气相主体温度t，因此热量以对流方式从气相传递到固体表面，再由表面向内部传递，这是个传热过程；固体表面处水气压 Pi高于气相主体中水气分压，因此水气由固体表面向气相扩散，这是一个传质过程。可见对流干燥过程是传质和传热同时进行的过程 。,干燥过程中压差(p-pi)越大，温差(t-i)越高，干燥过程进行的越快，因此干燥介质需及时将汽化的水汽带走，以维持一定的扩散推动力。,第二节 干燥的基本知识,温度为 t、分压为 ps 的湿热气体流过湿物料的表面，物料表面温度 tW低于气体温度 t 。,1、传热过程
5、 由于温差的存在，气体以对流方式向固体物料传热，使水分汽化；,2、传质过程 在分压差的作用下，水分由物料表面向气流主体扩散，并被气流带走。,干燥介质,湿物料表面,湿物料内部,湿物料内部,湿物料表面,干燥介质,三、对流干燥过程分析,干燥介质：载热体、载湿体 干燥过程：物料的去湿过程介质的降温增湿过程,注意：只要物料表面的水分分压高于气体中水分分压，干燥即可进行，与气体的温度无关。 气体预热并不是干燥的充要条件，其目的在于加快水分汽化和物料干燥的速度，达到一定的生产能力。,干燥是热、质同时传递的过程,四、干燥设备,为满足生产需要，干燥器应达到以下基本要求：, 满足工艺要求（干燥程度、均匀性、干燥产
6、品大小、 形状要求；, 设备的生产能力要高；, 能耗的经济性；, 还应便于操作、控制等。,常用工业干燥器,厢式干燥器,小型的称为烘箱，大型的称为烘房， 是典型的常压、间歇式、对流干燥设备。,优点：对物料的适应性强。 缺点：物料得不到分散，干燥速率低，热利用率较差、且产品质量不均匀。产量不大。,适用场合：任何形状的物料,气流干燥器 优点：对流传热系数和传热温度差大，干燥器的体积小，干燥速率快，物料停留时间短，可在高温下干燥；热利用率高；设备紧凑，结构简单；可以完全自动控制。 缺点：气流在系统中压降较大；干燥管长；在干燥过程中存在摩擦，易将产品磨碎；分离器的负荷大。 适用于在潮湿状态下仍能在气体中
7、自由流动的颗粒物料，可利用高速的热气流使粉、粒状的物料悬浮于其中，在气力输送过程中进行干燥。,湿物料,气流式干燥系统,干燥管,沸腾床干燥器（流化床干燥） 工作原理：散粒状物料由床侧加料器加入，热气流通过多孔分布板与物料层接触，气流速度保持在临界流化速度和带出速度之间，颗粒即能在床层内形成流化，颗粒在热气流中上下翻动与碰撞，与热气流进行传热和传质而达到干燥的目的。当床层膨胀到一定高度时，床层空隙率增大而使气流流速下降，颗粒又重新落下而不致被气流所带走。经干燥之后的颗粒由床侧出料管卸出，气流由顶部排出，并经旋风分离器回收其中夹带的粉尘。 优点：颗粒在干燥器内的停留时间可任意调节；气流速度小，物料与
8、设备的磨损较轻，压降小；传热面大，物料的最终含水量低；结构简单、紧凑。 缺点：因颗粒在床层中高度混合，则可引起物料的短路和返混，物料在干燥器内的停留时间不均匀。,流化床式干燥器,多室式流化床干燥器,喷动床干燥器 原理及流程：物料从窄截面处加入，被进口气体夹带并进行输送，同时使物料沿器壁返回床层，从而使物料形成循环运动。在干燥器的扩大部分物料呈沸腾状态,喷动床干燥器,干物料,喷动床干燥器,湿物料,喷雾干燥器（spray dryer） 原理：用喷雾器将稀料液喷成细雾滴分散于热气流中，使水分迅速蒸发而达到干燥的目的。通常雾滴直径为1060um，每升溶液具有100600m2的蒸发面积。 喷雾器的类型：
9、离心喷雾器、压力喷雾器、气流喷雾器。 优点：干燥时间短，适于热敏性物料；所得产品为空心颗粒，溶解性好，质量高；操作稳定；能连续、自动化生产；由料液直接获得粉末产品，省去了蒸发、结晶、分离和粉碎操作。 缺点：体积传热系数低；设备体积庞大；操作弹性较小，热利用律低、能耗大。,转筒干燥器 主要部件：转筒：呈倾斜状，在旋转时，借助重力的作用使物料向低端 输送。 抄板：将物料抄起后再洒下，增大干燥面积，提高干燥速率；同时促进物料向前运动。 优点：处理量大，适应性强，生产能力大，操作控制方便，干燥时间可藉调节转筒的转速来控制，产品质量均匀。 缺点：设备笨重，热利用率低，结构复杂，占地面积大。,滚筒式干燥器
10、间接加热的连续干燥器，适用于溶液、悬浮液、胶体溶液等流动性物料的干燥。,滚筒式干燥器,优点：动力消耗少，干燥时间和干燥强度易调节。,五、干燥器的选用,（1）被干燥物料的性质,（2）湿物料的干燥特性,（3）处理量,（4）回收问题,（5）能源价格、安全操作和环境因素,（1）被干燥物料的性质 选择干燥器的最初方式是以被干燥物料的性质为基础的。选择干燥器时，首先应考虑被干燥物料的形态，物料的形态不同，处理这些物料的干燥器也不同。,第五章 干燥操作技术,第一节 干燥器的结构及应用,（2）湿物料的干燥特性 湿物料不同，其干燥特性曲线或临界含水量也不同，所需的干燥时间可能相差悬殊，应选择不同类型的干燥器。故
11、应针对湿物料的湿分的类型（结合水、非结合水或二者兼有）； 初始和最终湿含量；允许的最高干燥温度；产品的粒度分布；产品的形态、色、光泽、味等的不同而选择不同类型的干燥器。,第五章 干燥操作技术,第一节 干燥器的结构及应用,（3）处理量 被干燥湿物料的量也是选择干燥器时需要考虑的主要问题之一。一般来说，处理量小，宜选用厢式干燥器等间歇操作的干燥器，处理量大的，连续操作的干燥器更适宜些。当然，操作方式并不是生产能力的唯一因素。,第五章 干燥操作技术,第一节 干燥器的结构及应用,（4）回收问题 干燥过程的回收问题主要是指：粉尘回收；溶剂回收。,第五章 干燥操作技术,第一节 干燥器的结构及应用,（5）能源价格、安全操作和环境因素 为节约能源，在满足干燥的基本条件下，应尽可能地选择热效率高的干燥器。若排出的废气中含有污染环境的粉尘或有毒物质，应选择合适的干燥器来减少排出的废气量，或对排出的废气能加以处理。此外，在选择干燥器时，还必须考虑噪音问题。干燥器的最终选择通常将在设备价格、操作费用、产品质量、安全及便于安装等方面提出一个折衷方案。,第五章 干燥操作技术,第一节 干燥器的结构及应用,
