干燥过程安全控制

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1、干 燥 过 程 安 全 控 制 一、物料控制(1) 物料的性质和形状湿物料的化学组成、物理结构、形状和大小、物料层的厚薄，以及与物料的结合方 式等，都会影响干燥速率。在干燥第一阶段，尽管物料的性质对干燥速率影响很小，但物料的形状、大小、 物料层的厚薄等将影响物料的临界含水量。在干燥第二阶段，物料的性质和形状对干燥速率有决定性的影 响。(2) 物料的温度物料的温度越高，干燥速率越大。但干燥过程中，物料的温度与干燥介质的温度和湿度有 关。(3) 物料的含水量物料的最初、最终和临界含水量决定干燥各阶段所需时间的长短。(4) 干燥介质的温度和湿度干燥介质温度越高、湿度越低，则干燥第一阶段的干燥速率越大

2、，但应以不损 坏物料为原则，特别是对热敏性物料，更应注意控制干燥介质的温度。有些干燥设备采用分段中间加热的方 式，可以避免介质温度过高。(5) 干燥介质的流速与流向在干燥第一阶段，提高气速可以提高干燥速率。介质的流动方向垂直于物料表 面时的干燥速率比平行时要大。在干燥第二阶段，气速和流向对干燥速率影响很小。(6) 干燥器的构造上述各项因素很多都与干燥器的构造有关。许多新型干燥器就是针对于某些因素而设计 的。由于影响干燥速率的因素很复杂，目前还没有统一而较准确的计算方法来求取干燥速率和确定干燥器的 尺寸大小，通常是在小型实验装置中测定有关数据作为设计和生产的依据。二、安全运行操作条件有了合适的干

3、燥器，还必须确定最佳的工艺条件，在操作中注意安全控制和调节，才能完成干燥任务。工业生产中的对流干燥，由于所采用的干燥介质不一，所干燥的物料多种多样，且干燥设备类型很多， 加之干燥机理复杂，因此，至今仍主要以实验手段和经验来确定干燥过程的最佳条件。在此仅介绍人们通过 长期生产实践总结出来的对干燥过程进行调节和控制的一般原则。对于一个特定的干燥过程，干燥器一定，干燥塔介质一定，同时湿物料的含水量、水分性质、温度以及 要求的干燥质量也一定。这样，能调节的参数只有干燥介质的流量，进出干燥器的温度t1 和 t2 ，出干燥器时废气的湿度H2。但这4个参数是相互关联和影响的，当任意规定其中的两个参数时，另外

4、两个参数也就确定 了，即在对流干燥操作中，只有两个参数可以作为自变量而加以调节。在实际操作中，主要调节的参数是进 入干燥器的干燥介质的温度 t1 和流量 L。为强化干燥过程，提高其经济性，干燥介质预热后的温度应尽可能高一些，但要注意保持在物料允许的 最高温度范围内，以避免物料发生质变。同一物料在不同类型的干燥器中干燥时，允许的介质进口温度不同。例如，在厢式干燥器中，由于物料 静止，只与物料表面直接接触，容易过热，因此，应控制介质的进口温度不能太高；而在转筒、沸腾、气流 等干燥器中，由于物料在不断翻动，表面更新快，干燥过程均匀、速率快、时间短，因此，介质的进口温度 可较高。增加空气的流量可以增加

5、干燥过程的推动力，提高干燥速率。但空气流量的增加，会造成热损失增加， 热量利用率下降，同时还会使动力消耗增加；气速的增加，会造成产品回收负荷增加。生产中，要综合考虑 温度和流量的影响，合理选择。当干燥介质的出口温度增加时，废气带走的热量多，热损失大；如果介质的出口温度太低，则含有相当 多水汽的废气可能在出口处或后面的设备中析出水滴（达到露点 ），这将破坏正常的干燥操作。实践证明，对于气流干燥器，要求介质的岀口温度较物料的岀口温度高1030C或较其进口时的绝热饱和温度高20、50C,否则，可能会导致干燥产品的返潮，并造成设备的堵塞和腐蚀。干燥介质岀口时的相对湿度增加，可使一定量的于燥介质带走的水

6、汽量增加，降低操作费用。但相对湿 度增加，会导致过程推动力减小，完成相同干燥任务所需的干燥时间增加或干燥器尺寸增大，可能使总的费 用增加。因此，必须全面考虑，并根据具体情况，分别对待。对气流干燥器，由于物料在设备内的停留时间 短，为完成干燥任务，要求有较大的推动力以提高干燥速率，因此，一般控制岀口介质中的水汽分压低于岀 口物料表面水汽分压的 50；对转筒干燥器，则岀口介质中的水汽分压可高些，可达与之接触的物料表面水 汽分压的 50一 80。对于一台干燥设备，干燥介质的最佳岀口温度和湿度应通过操作实践来确定，并根据生产调节的饱和及 时进行调节。生产上控制、调节介质的岀口温度和湿度主要是通过控制、

7、调节介质的预热温度和流量来实现。 例如，对同样的干燥任务，加大介质的流量或提高其预热温度，可使介质的相对湿度降低，岀口温度上升。在有废气循环使用的干燥装置中，通常将循环的废气与新鲜空气混合后进入预热器加热，再送人干燥器， 以提高传热和传质系数，减少热损失，提高热能的利用率。但空气量大时，使进入干燥器的湿度增加，将使 过程的传质推动力下降。因此，采用循环废气操作时，应根据实际情况，在保证产品质量和产量的前提下， 调节适宜的循环比。干燥操作的目的是将物料中的含水量降至规定的指标以下，且不岀现龟裂、焦化、变色、氧化和分解等 物理和化学性质上的变化；干燥过程的经济性主要取决于热能消耗及热能的利用率。因此，生产中应从实际 岀发，综合考虑，选择适宜的操作条件，以达到优质、高产、低耗的目标。