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气流干燥器(Flash dryer)
气流干燥器的结构与流程:
1 - 空气过滤器
2 - 空气加热器
3 - 加料器
4 - 风机
5 - 干燥管
6 - 旋风分离器
7 - 除尘器
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气流干燥器的缺点
(1) 物料停留时间短,只适合于干燥非结合水分的干燥,故常被用作物料的预干燥;
(2) 颗粒破碎现象比较严重,颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰撞与摩擦。故不适合于干燥晶形不允许破坏的物料;
(3) 气固两相分离任务很重,固体产品的放空损失较大,粉料排空对环境造成一定污染;
(4) 气固两相接触时间短,传热不充分,气体放空损失大,热效率较低;
(5) 气体通过干燥系统的流动阻力较大,因而风机的动力消耗较高,故总能耗较高。
加速运动段是气流干燥器最有效的干燥区段,一根 10m 长的气流管,80%左右的水分量是在长约 2m 左右的加速段汽化干燥的。
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气流干燥器的传热强化
(1) 多级气流干燥器
(2) 脉冲式气流干燥器
(3) 旋风式气流干燥器
将多台气流干燥串联使用,总管长相同的情况下,加速段增加。且各干燥器可选择合适的气体条件,有利于热能的回收和合理利用。在淀粉、奶粉生产中被广泛采用。
脉冲管内气速随管径变化而交替地增大和减小。由于惯性的作用,颗粒运动速度滞后气体,使气固两相的相对速度增加。
类似于旋风分离器,但更长,气流携带固体颗粒沿切线方向进入后作螺旋运动,使物料在瞬间得到干燥。适用于允许磨损的热敏性物料(如制药行业)。
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散粒状湿物料从加料口加入,热气体穿过流化床底部的多孔气体分布板,形成许多小气流射入物料层。
将操作气速控制在一定范围内时,颗粒物料悬浮在上升的气流中形成沸腾状流化床,料层内颗粒物料的相互碰撞、混合剧烈,气固两相间的传热传质过程得到强化,使物料得以干燥。
干燥产品经床侧出料管卸出,湿废气体由引风机从床层顶部抽出排空,用旋风分离器分离所夹带的少量细微粉。
流化床干燥器(Fluidized bed dryer)
又称为沸腾床干燥器,是流态化技术在干燥作业上的应用。
结构及操作原理
湿物料
废气
热空气
干品
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流化床干燥器(Fluidized bed dryer)
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流化床干燥器的特点
(1) 气流干燥与流态化干燥的区别在于操作气速不同。气流管中颗粒浓度较低,流化层中颗粒浓度较大;
(2) 操作气速低,气固两相间接触面积很大,颗粒的剧烈运动使颗粒表面的气膜受到强烈冲刷,有很高的传热传质速率,体积传热系数 ha 可达2300~7000 W/(m3·K);
(3) 物料颗粒的剧烈运动和相互混合使床内各处的温度均匀一致,避免了物料局部过热,为物料优质干燥提供了条件;
(4) 物料停留时间任意可调,特别适合于干燥结合水分;
(5) 颗粒完全混合,连续操作时物料的停留时间分布很不均匀,部分物料因停留时间过短而干燥不充分,部分颗粒因停留时间过长而过分干燥。
工业上常将流化床干燥器与气流干燥器串联使用,利用气流干燥的闪蒸作用,迅速使物料的表面水分汽化,然后送入流化床干燥器中进一步脱除物料所含的结合水分。
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