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1、如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!课 程 设 计设计题目 卧式多室流化床干燥器的设计 学生姓名 杨姝静 学 号 20083164 专业班级 化工工艺08-2班 指导教师 吕建平 姚涛 2011年4月18日如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!化工原理课程设计成绩评定表设计题目成绩课程设计主要内容本次课程设计我们采用卧式多室流化床干燥器将颗粒状物质的含水量从3%燥至0.02%，生产能力为1.3万t/a。经过对总费用包括设备折旧费、空气预热和风机运转费优化设计后，该流程可概括为：来自气流干燥器的颗粒状物料用星型加料器加入干燥器的第一室，再经过其余的四个室，在67.17下离开干燥器。湿度
2、为0.02的空气经翅片换热器（热载体为400kPa饱和水蒸气）加热至105后进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传质传热后，湿度增加到0.03，温度降至70.5。尾气经过旋风分离器和布袋式除尘器，提高了产品的收率之后排放。流程中采用前送后抽式供气系统，维持干燥器在略微负压下工作。我们主要设计的是干燥装置中的干燥器的长度、宽度以及结构，流化床面积，以及其它附属设备的选型、尺寸、规格以及风压等等（包括：换热器、供料器、风机、气-固分离器、脉冲袋滤器、空气过滤器等）。并在国家标准中选取适当的设备型号，从而得到一份简明的干燥装置的说明书，然后用计算机辅助设计软件CAD将卧式干燥流化床干燥流程的具体工艺流
3、程画出，然后再用CAD将已选型的设备及附属设备依次画出，经修改后，最后确认成图打印。指导教师评语签名： 200 年 月 日如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!化工原理课程设计任务书专业 班级 姓名 设计题目：卧式多室流化床干燥器的设计设计时间：2011.4.182011.5.6指导老师：吕建平 姚涛设计任务：年处理 1.3 万吨某颗粒状物料。操作条件：从气流干燥器来的细颗粒状物料，初始含水量为3%，要求在卧式多室流化床干燥器中干燥至 0.02%（以上均为湿基）。已知参数如下：被干燥物料颗粒密度 1200 kg/m堆积密度 400 kg/m干物料比热容 1.20kJ/kgK平衡湿含量 近似
4、取为 0临界湿含量 0.013（干基）颗粒平均粒径 0.15 mm进口温度 30在干燥系统要求收率99.5%（回收5m以上颗粒）干燥介质湿空气进预热器温度t0 45初始湿度 0.02 kg水/kg干空气进干燥器温度t1 105加热介质饱和水蒸气，压力自选。年工作日300天，连续生产。试设计干燥器主体，,选择并核算气固分离设备、空气加热器、供风装置、供料器。图纸：带控制点工艺流程图一张（3#图纸）；主体设备工艺条件图一张（1#图纸）。如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!目 录摘要4Abstract51干燥过程的设计方案及流程说明61.1干燥过程的设计方案（流程图）61.1.1 主体设备的设
5、计61.1.2 辅助设备的选择71.2干燥过程的流程说明72 优化设计82.1.优化分析82.1.1.干燥器年总费用82.1.2干燥设备投资折旧费用92.1.3 空气年预热费用92.1.4风机年运转费用102.2 干燥器优化设计工艺分析102.2.1 风机风量102.2.2 干燥器体积的计算112.2.3 干燥器的物料和热量衡算112.2.4 预热器热负荷及加热蒸汽消耗量132.2.5体积传热系数的确定132.2.6 总对数平均推动力的计算143 干燥过程的计算163.1主体设备的工艺设计计算163.1.1 物料衡算163.1.2 空气和物料出口温度的确定163.1.3 干燥器的热量衡算173
6、.1.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量183.2 干燥器的设计18如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!3.2.1 流化速度的确定183.2.2 流化床层底面积的计算193.2.3 干燥器的宽度和长度203.2.4 干燥器高度203.2.5 干燥器结构设计213.3 附属设备的选型233.3.1 送风机和排风机233.3.2 供料装置243.3.3 除尘设备263.3.4 换热器选型273.3.5 空气过滤器293.3.6 管路计算及管道选择303.3.7 气固分离器313.3.8干燥器主体材质的选择334 计算结果汇总表345 说明与体会36符号说明38参考文献41附录42如果您需要使用
7、本文档，请点击下载按钮下载!前 言 干燥过程广泛用于生产和生活中。最初利用自然界的太阳能及风力，对物料及农副产品进行缓慢的干燥加工。而后，随着农业 发展，这种天然的、劳动强度极大而又不能受人们意志控制的干燥方法，逐步让位给各种人工去湿方法和人工干燥过程。 去湿方法和干燥过程：在工农业生产中，经常会遇到从各种物料中除去湿。分的过程，各种物料可以是固体，液体或气体，而湿分则常常是水或水蒸气，但在某些情况下，也可以是有机液体或有机蒸汽等其他湿分。 从物料中除去湿分的操作称为去湿。去湿方法按作用原理来分，可分为：机械法，热物理法，物理化学法。干燥过程的特点：固体物料的干燥包括两个基本过程，首先是对固体
8、加热以使湿分气化的传热过程，然后是气化后的湿分蒸汽由于其蒸汽分压较大而扩散进入气相的传质过程，而湿分从固体物料内部借扩散等的作用而源源被输送到达固体表面，则是一个物料内部的传质过程。因此，干燥过程的特点是传热和传质过程同时并存，两者相互影响而又相互制约，有时热传可以加速传质过程的进行，有时传热又能减缓传质的速率。干燥操作的目的：在物料或制成品的工艺加工过程中，干燥操作的目的可分为下列五种：1.对原材料行干燥。为防止某些高分子材料成型加工时产生气泡及物料降解，事先必须经过干燥。为改进工艺生产过程，提高产品收率而使用干燥操作。为防止在生产过程中存在引起腐蚀的湿分而应用干燥，例如煤气的干燥或苯在氯化
9、之前的干燥等。各种生产工艺的要求：如:提高粉末加工效率，在粉末前必须2.为提高或强化大型设备的生产能力而应用干燥操作，如炼焦煤采用预热干燥，可使焦炉的生产能力提高50%，且还能提高焦碳的质量。3.干燥原材料或产品：以减轻中路 ，降低运输费用，或使物料变干，以便于运输。如食盐干燥以保持其自然流动的特征。 4.提高燃料的热值，以使劣质燃料能有效地应用于高温工业用炉，或增加产品的有效成分以使其便于处理及销售。如肥皂粉，染料如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!以及各种化学肥料等。5.使产品便于保藏，而不至于中途变质腐烂而应用干燥操作。如各种抗生素药品，各种生化制品，各种食品，蔬菜等水分的存在，有
10、利于微生物的繁殖，因而使产品分解或变质。干燥对这类物品的储存是十分必要的。传统的干燥器主要有箱式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干燥器、盘式干燥器、桨叶式干燥器、流化床干燥器、喷动床干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、真空冷冻干燥器、太阳能干燥器、微波和高频干燥器、红外热能干燥器等。干燥设备制作是密集型产业，我国的国产干燥设备价格相对低廉，因此具有较强的竞争力。主要包括：（1）物料静止型或物料输送型干燥器；（2）物料搅拌型干燥器；（3）物料热风输送型干燥器；（4）物料移动状态；（5）辐射能干燥器。为了改善产品质量，生产上常采用卧式多室流化干燥器，干燥室的横截面做成长方形，用垂直挡板分隔成多室（
11、一般为48室），挡板与多孔板之间留有一定间隙（一般为几十毫米），使物料能顺利通过。湿物料自料斗加入后，一次有第一室流到最后一室，在卸出。由于挡板的作用，可以使物料在干燥器内的停留时间趋于均匀，避免短路。并可以根据干燥的要求，调整各室的热、冷风量以实现最适宜的风量与风速。也可在最后一、二室内只同冷风，以冷却干物料。干燥室截面在上部扩大，以减少粉尘的带出。流化床干燥器还 可以做成多层式。以卧式多室流化床干燥器相比，其优点是热效率较高。但由于压降大，而且物料由上一层流到下一层的装置较复杂，生产上不如卧式用得广泛。流化床干燥器的特性：1) 物料干燥速度大,在干燥器中停留时间短,所以使用于某些热敏性物料
12、的干燥.2）由于流化床内温度均匀，并能自由调节，故可得到均匀的干燥产品。3）因热传递迅速，所以处理能力大。4) 在同一设备中,既可进行连续操作,又可进行间歇操作.5）由于滞留时间可在几分钟几小时范围内任意选定，故可生产含水分极低的干燥制品。6）因流化床有相似于液体的状态和作用，所以处理容易。此外，物料输送简单。7）装置无运动部件，结构简单，运转稳定。但被处理物料的形状和粒径有一定限制。如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!8）不适用于易黏结或结块的物料。9)床层内纵向返混严重,对单级式连续干燥器,物料在设备内停留时间不均匀,有可能使部分未干燥的物料随着产品一起排出床层外.10) 对被干燥物
13、料的粒度有一定的限制,一般要求不小于30、不大于6。11）对产品外观要求严格的物料不易采用。干燥贵重和有毒的物料时，对回收装置要求苛刻。干燥器选型时应考虑以下因素：1） 被干燥物料的性质，如热敏性、粘附性、颗粒的大小形状、磨损性以及腐蚀性、毒性、可燃性等物理化学性质。2） 对干燥产品的要求：干燥产品的含水量、形状、粒度分布、粉碎程度等。如干燥食品时，产品的几何形状、粉碎程度均对产品的质量及价格有直接的影响。3） 物料的干燥速率曲线与临界含水量：确定干燥时间时，应先由实验做出干燥速率曲线，确定临界含水量。物料与介质接触状态、物料尺寸与几何形状对干燥速率曲线的影响很大。4） 回收问题：固体粉粒的回
14、收及溶剂的回收。5） 干燥热源：可利用的热源的选择及能量的综合利用。6） 干燥器的占地面积、排放物及噪声是否满足环保要求。如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!摘要:在化学工业中，为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于储存、运输，常常需要用到干燥过程。本次化工原理课程设计的任务是设计一种卧式多室流化床干燥器，将颗粒状物料的含水量从3%降至0.02%，生产能力为1.3万t/a。来自气流干燥器的颗粒状物料用星形加料器加入干燥器的第一室，再经过其余的四个室，在68.5下离开干燥器。湿度为0.02%的空气经翅片换热器（热载体为400kPa饱和水蒸气）加热至105后进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传质传热后，湿度增加到0.02，温度降至70.8。最后将尾气通过旋风分离器和袋
