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1、14 种流化床枯燥器的工作原理及其应用流化技术起源于 1921 年。流化床枯燥器又称沸腾床枯燥器，流化枯燥是指枯燥介质使固体颗粒在流化状态下进展枯燥的过程。自流态化技术制造以来，枯燥是应用最早的领域之 一。流化技术最早应用于枯燥工业规模是于1948 年在美国建立多尔一奥列弗固体流扮装置， 该流化床直径是 1.73m，床层温度 74，每小时处理力量 50 吨白云石颗粒。将粉尘杨析以得到较粗制品。流化床枯燥在我国是从 1958 年以后开头进展起来的一门较技术，首先是在食盐工业上应用。目前已广泛应用于化肥、颜料、聚乙烯，对苯二甲酸二酯、药物原料、塑料等方面。1、流化枯燥之所以得到广泛的进展，主要有以
2、下几个优点：（1） 由于物料和枯燥介质接触面积大，同时物料在床内不断地进展剧烈搅动，所以传热效果良好，热容量系数大，可达 2.3-7.0 kW/m3 K；（2） 由于流化床内温度分布均匀，从而避开了产品的任何局部的过热，所以特别适用于某些热敏物料枯燥；（3） 在同一设备内可以进展连续操作，也可进展间歇操作；（4） 物料在枯燥器内的停留时间，可以按需要进展调整，所以产品含水率稳定；（5） 枯燥装置本身不包括机械运动部件，从而设备的投资费用低廉，修理工作量较小。2、其主要缺点：（1） 被枯燥物料颗粒度有肯定的，一般要求不小于 30um，不大于 4mm 为适宜。当几种物料混在一起枯燥时，各种物料重度
3、应当接近；（2） 由于流化枯燥器的物料返混比较剧烈，所以在单级连续式流化枯燥装置中， 物料停留时间不均匀，有可能发生未经枯燥的物料随产品一起排出床层。3、流化床枯燥器的分类随着应用技术的不断进展，流化床枯燥器的型式及应用也越来越多，设备的分类方法也有所不同。按被枯燥物料可分为三类：第一类是粒状物料；其次类是膏状物料；第三类是悬浮液和溶液等具有流淌性的物料。按操作条件，根本上可分两类：连续式和间歇式。按构造状态来分类有一般流化型、搅拌流化型、振动流化型、脉冲流化型、碰撞流化型惰性粒子做载体。随着对流化床枯燥设备不断的改进、扩大，目前已成为枯燥设备的主要机型之一。多年来，流化床枯燥器在工业上有很多
4、应用，下面是各种枯燥器枯燥的物料。（1） 单层圆筒形流化床。已用于硫酸铵、氯化铵、无水亚硫酸钠、食盐、聚四氟乙烯、葡萄糖酸钙、碱性青莲染料、催化剂颗粒等物料的枯燥。（2） 多层圆筒形流化床枯燥器已用于涤纶切片、水杨酸钠、氨基匹林、土霉素、金霉素、四环素、片剂淀粉颗粒、糖粉等物料的枯燥。（3） 卧式多室流化床枯燥器。已用于聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、尼龙 1010、邻氯苯甲酸、四环素、土霉素、氯霉素、合霉素、肝粉、糖粉、 S.M.P、A.P.C 等物料的枯燥。（4） 带有搅拌器流化床。已用于硫酸铵、硫酸铜、氟化钠、氨基酸、酐酪素、聚丙烯树脂、酚醛树脂等物料的枯燥。（5） 惰性粒子流化床。已用于钦白
5、粉、农药代森锌、颜料、染料、硅藻土、腐植酸钠、腐植酸等物料的枯燥。（6） 振动流化床。已用于糖、石棉矿、奶粉等物料的枯燥。（7） 喷雾流化造粒枯燥。已用于尿素、葡萄糖、溴化钠、溴化钾、溴化铵、钛白粉、丙二酸钠、荧光增白剂、醋酸钾、氯化钙、硝酸铵等物料的枯燥。4、流化床枯燥装置简述流化床枯燥器是近年来进展的一种型高效枯燥器。目前在化工、轻工、医药、食品等工业中已广泛应用，而且已逐步推广到造粒、煅烧、冷却等方面。枯燥时由于气固两相逆流接触，猛烈搅动。固体颗粒悬浮于枯燥介质之中，具有很大的接触外表积，无论在传热、传质、容积枯燥强度、热效率等方面都很优良。传动机构不接触物料，不会因设备磨损而混入杂质，
6、这对于要求纯度较高的医药等工业尤为重要。由于适应不同物料要求及对成品的不同要求，也就消灭了以下几种不同型式的流化枯燥。大体可分为以下几种类型：单层圆筒流化床枯燥器、多层圆筒流化床枯燥器、卧式多室流化枯燥器、喷雾流化枯燥器、惰性粒子流化枯燥器，喷动床枯燥器、流化锻烧器。现依据其类型， 分述如下。流化床气体分布板的型式，有筛板、筛网以及烧结密孔板等，国内各厂多承受筛板 式气体分布板。也有一些工厂，在流化床气体分布板上再铺一层绢丝或300 目以上的不锈钢网，这样可以保证物料颗粒不漏下去，筛孔板开孔在1.5-30%之间。散粒状的固体物料，由螺旋加料器加人流化床枯燥器中。 空气由鼓风机送人燃烧室， 加热
7、后送入流化床底部经分布板与固体物料接触， 形成流态化，到达气固相的热质交换， 物料枯燥后由排料口排出。尾气由流化床顶部排出，经旋风分别器组回收。被带出的产 品，再经洗涤器和雾沫分别器后排空。流化床枯燥器具有以下特点，它适用于无凝集作用的散粒状物料的枯燥，颗粒直径 可从 30um-6mm ，设备构造简洁；生产力量大，从每小时几十公斤至几百吨； 热效率高， 对于除去物料中的非结合水分， 热效率可到达 70%左右，对于除去物料中的结合水分时， 热效率约为 30%-50% ；容积传热系数可到达 2023-6000 h ；物料在流化床中的停留时间与流化床的构造有关，如设计合理，物料在流化床中停留时间可以
8、任意延长。其缺点 是热空气通过分布板和物料层的阻力较大， 一般约为 500-1500pa 。鼓风机的能量消耗大。对单层流化床枯燥器，物料在流化床中处于完全混合状态。 局部物料从加料口到出料口， 可能走短路而直接被吹向出口，造成物料枯燥不均匀。为改善物料在流化床中枯燥的均 匀性，一般多承受各种不同构造的流化床。如具有掌握物料短路的挡板构造的单层流化 床、卧式多室流化床、多层流化床等。一、单层圆筒流化床枯燥器单层圆筒型流化床枯燥器：湿物料由皮带输送机运送到抛料加料机上，然后均匀地 抛人流化床内，与热空气充分接触而被枯燥，枯燥后的物料由溢流口连续溢出。空气经 鼓风机、加热器后进人筛板底部，并向上穿过
9、筛板，使床层内湿物料流化起来形成流化 层。尾气进入四个旋风分别器并联组成的旋风分别器组，将所夹带的细粉除下，然后由 排气机排到大气。在该流程中，主要设备为单层圆筒形流化床。设备材料为一般碳钢内 涂环氧酚醛防腐层，气体分布板是多孔筛板，板上钻有 1.5mm 的小孔，正六角形排列，开孔率为 7.2%。流化床枯燥器操作简洁，劳动强度低，劳动条件好，检修便利，运转周期长。由于床层温度平稳，枯燥效果亦好。单层流化床也用于含水率较多的物料。 如葡萄糖酸钙含水率为 35%，但为间歇出料，卸料时分布板翻转 90，于床层下部将料卸出。其他还有带搅拌装置的圆筒型单层流化 枯燥器，如酐酪素的枯燥，由于酐酪素晶粒外形
10、大小不一，在流化过程中往往产生较为严峻的沟流现象，物料局部积存影响料层稳定操作。这些装置，是在单层流化床的根底上的改革，其流程一样，故不再作具体介绍。二、多层圆筒型流化床枯燥器多层圆筒型流化床枯燥器由于停留时间分布均匀， 故实际需要停留时间远较单层流化床短。在一样条件下，设备体积可相应缩小。产品的枯燥程度均匀，易于掌握产品的 枯燥质量。多层床因分布板增加，故床层阻力也相应增加。但当物料为降速枯燥阶段时， 与单层床相比，由于停留时间的大大削减，床层阻力相应削减。并且多层床热效率较高， 故适用于降速枯燥阶段较长的物料以及湿含量较高 一般在 14以上物料的枯燥。例如承受五层流化枯燥器枯燥要求含水较低
11、的涤纶树脂枯燥后成品含水仅0.03。承受双层流化床枯燥含水率在 15-30的各种药物片剂，如氨基匹林等。多层床操作的最大困难是物料与热空气逆流接触，各层上要形成稳定的流化层，又要使物料定量地移 至下一层，这就需要考虑溢流装置的构造问题。三、卧式多室流化枯燥器由于多层流化床枯燥器制造较为简单，操作掌握不简洁把握，故近年来有将其改为 多室流化床的趋势，即改为低风速的卧式多室流化床千燥器。该设备高度可降低、构造 简洁、操作亦较为便利，并用在 SMP 等片剂的枯燥上。由于使用效果较好，很快就在制药工业中得到推广。目前国内有几十个工厂用此设备来枯燥各种片剂颗粒药物、粉粒 状物料如聚氯乙烯、乌洛托品以及片
12、状物料如尼龙 1010等。卧式流化床枯燥停留时间可任意调整，压力损失小，并可得到枯燥均匀的产品。它的主要缺点是承受较高 风温时热效率低于多层床，。但假设能够调整各室的进风温度及风量，并逐室降低，或 承受热空气串联通过各室的方法，热效率也可以提高。目前大多数卧式流化床承受负压 操作。卧式流化床枯燥机可能是最早的改进，并在 60 年月就已较广泛地应用。它使物料从一端加人，另一端卸出，相当于多个方形截面流化床串联系统对物料而言，气体则多半是并联。其主要特点是改善了物料停留时间分布，从而可制得均匀枯燥产品。为 此目的，有的还在相邻室间安装挡板。另一优点是很简洁使物料的冷却和枯燥结合在同 一设备中进展，
13、即在尾部增设一冷却室，出料直接包装，简化流程和设备。这类枯燥机 目前在工业上应用还相当普遍，成功应用的例子有农药草甘膦、柠檬酸、草酸、氯化橡 胶、以及 PVC、PE、PP 树脂等。卧式多室流化床枯燥器由于分隔成多室，可以调整各室的空气量，同时，流化床内增加了挡板，可避开物料走短路排出，枯燥产品的含水率 也较均匀。假设在操作上对各室的风量、气温加以调整，或将最末几室的热空气二次利用， 或在床内添加内加热器等，还可提高热效率。四、喷雾流化枯燥器喷雾流化枯燥器是利用雾化器将溶液雾化，喷入颗粒猛烈运动的流化床内，借助溶液本身的显热，结晶热及流化介质的热量，使水分蒸发、结晶、枯燥并在一步内完成。溶液在雾
14、化过程中未遇到床中原有颗粒前，已部份蒸发结晶，形成的品种。而在雾化过程尚未蒸发的溶液，便与床中原有结晶接触而涂布于其外表，使颗粒长大，并一步得到枯燥，即形成粒状产品，这是喷雾流化枯燥器用于造粒方面的原理，喷雾流化枯燥器适用于可喷雾的溶液或稀浆状的物料。喷雾流化床造粒产品的平均粒径为 0.3-3.0mm ，大者可达 8-20mm。可通过调整操作参数来掌握粒径的大小。如尿素的喷雾流化床造粒法制取的产品， 其粒径可达 8-25mm。在中、小型喷雾流化床造粒器内， 有时在筛板上部设置搅拌装置， 强制混合，防止死床， 此设备可间歇操作也可连续操作。五、惰性粒子枯燥器惰性粒子流化枯燥器具有将物料蒸发、 结
15、晶、枯燥、粉碎在同一设备中完成的特点。 承受直径为 1-2mm 的玻璃球，已成功用于涂料二氧化钛。为了解决含水率60%膏状物料农药代森锌的枯燥，用砂子作为惰性粒子，均到达预期目的。为流化枯燥器的应用开 辟了一条的途径。空气加热到 300，然后进人圆柱型流化床内，使预先装入的 1-2mm 的玻璃球流化。然后将料浆由齿轮泵由拌浆槽打出，借气流式喷嘴喷入玻璃珠流化床内，物料在玻 璃珠相互球磨作用下，快速使产品粉碎及枯燥，到达 320 目细度。枯燥后的产品随气流从流化床顶逸出，经二级高效旋风分别器分别后，再经文丘里管湿法除尘，最终经旋风 分别器使气液分别，尾气排入大气。六、离心流化床枯燥器离心流化床枯燥器，也是流化床枯燥的重大改进之一。但在国内目前尚未见到有定 型设备。其原理是在机械转动造成的离心力场作用下使粒状物料分布在丝网复盖的圆筒 形多孔壁上，热气流穿过多孔壁使之流化枯燥。它适用于处理大颗粒、小密度物料，如 便利米饭等这一类物料，因起流速度与吹出速度格外接近， 在重力场流化床中无法操作。七、振动流化床枯燥器缺点：l气泡现象使流化不均匀，相间接触效率不高，而且工程放大较困难；（2） 物料停留时间分布极不均匀，难以获得湿含量均一的产品，甚至可能有局部产品因过度枯燥而变质；（3） 动力和热能消耗大；（4） 只能处理松散的
