文档介绍：设计
化工原理课程设计任务书
设计任务:
从气流干燥器来的细颗粒物料,其中含水量为8%(湿基,下同),%。已知参数如下:
被干燥物料:
处理湿物料量G1 2000kg/h 平衡含水量X* 0
颗粒密度ρs 1400kg/m3 临界含水量Xc
堆积密度ρb 450kg/ m3 颗粒平均直径dm
干物料比热容cs kJ/(kg·℃) 进口温度θ1 30℃
%(回收5μm以上颗粒)
干燥介质——湿空气:
进预热器温度t0 30℃
进干燥器温度t1 100℃
初始湿度H0
热源:。
年工作日------300天,连续生产
试设计干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
图纸:带控制点工艺流程图一张(A3图纸);
主体设备工艺条件图一张(A2图纸)。
前言
干燥是一门跨学科、跨行业、具有实验科学性的技术。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
将大量固体颗粒悬浮于运动着的流体之中,从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特性,这种接触状态称为固体流态化。流化床干燥器就是将流态化技术应用于固体颗粒干燥器德一种工业设备,目前在化工、轻工医学、食品以及建材工业中得到广泛的应用。
流化干燥器又名沸腾干燥器,是固体流态化技术在干燥器上的应用。流体自下而上通过颗粒堆成的床层时,若气流速度较低,则床层仍维持原状,气流从颗粒间空隙流过,这种床层称为固定床。气流速度提高到大于某一临界值(称为起始流化速度)后,颗粒刚好在向上流动的流体中浮动,床层高度随气速的加大而升高,这种床层称为流化床。
在流化床内,由于颗粒分散并做不规则运动,造成了气固两相得以良好接触,加速了传热和传质的速度,而且床内温度均匀便于准确控制,能避免局部过热。设备结构简单、紧凑,容易使过程连续化,因而得到较广泛的应用。
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(一般为4——8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。
流化床干燥的优点有:
1) 由于颗粒物料和流体在床层内进行充分的混合与碰撞,表面更新频繁,使气固间传热传质系数及两相接触面积均较大,体积传热系数大。设备生产能力高,可在小装置中处理大量的物料。
2) 物料干燥速度大,在干燥器中停留时间短,所以适用于某些热敏性物料的干燥。
3) 物料在床层内的停留时间可根据工艺要求任意调节,故难对干燥或要求干燥产品含湿量过低的过程非常适用。
4) 设备结构简单,造价低,可动部件少,便于制造、操作和维修。
5) 在同一设备内,既可进行连续操作,又可进行间歇操作。
流化床干燥器的缺点有:
1) 床层内物料纵向返混严重,对单级式连续干燥器,物料在设备内停留时间不均匀,有可能是部分未干燥的物料随产品一起排出床层外。
2) 一般不适用于易黏结或结块、含湿量过高物料的干燥,因为容易发生物料黏结到设备壁面上,或堵床现象。
3) 对被干燥物料的粒度有一定的限制,不能太小,也不能太大。
4) 对产品外观要求严格的物料不宜采用。干燥贵重和有毒的物料时,对回收装置要求苛刻。
总之,流化床干燥器既有明显的优点,也存在颗粒磨损严重、颗粒在床层内停留时间不匀,导致产品质量不均匀等不足之处,要能很好的扬长避短,方可获得良好的经济效益。
另外,必须要考虑的是,物料、加热空气等对设备腐蚀,会严重影响生产产品的质量。所以对于一些管道和主体设备,我们采用耐腐蚀的不锈钢材料,以保证生产的质量。
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摘