文档介绍：合肥学院
HEFEI UNIVERSITY
化工原理课程设计
题目:硫酸钾流化床干燥器设计
系别: 生物与环境工程系
专业: 生物工程
学号: XXXXXX
姓名: XX
指导教师:
二零零九年 6 月 15 日
目录
设计任务书 1
第一章概述 2
流化床干燥的特点 2
设计方案简介 3
第二章工艺计算及主体设备设计 5
已知的基本条件 5
物料的基本参数 5
空气的基本参数 5
物料衡算和热量衡算 5
物料衡算 5
蒸发水消耗热量Q1 6
主体设备的计算 6
所需的气体量L 6
排气状态的确定 6
流体力学计算 7
流化床层高度的计算 8
床层直径的计算 8
分离段直径 8
设备高度的计算 9
分布板开孔率 10
颗粒在流化床层中平均停留时间 10
第三章辅助设备的选择 11
物料供给器的选择 11
空气预热器 11
送风机和抽风机 12
捕集器 12
第四章对设计的评述 13
参考文献 14
附录 15
设计任务书
一、设计题目:
硫酸钾流化床干燥器设计
二、设计任务及操作条件
1、设计任务:
生产能力(进料量) 3万吨/年(以干燥产品计)
操作周期 7200 小时/年
进料湿含量 15%(湿基)
出口湿含量 1%(湿基)
2、操作条件
干燥介质湿空气
离开预热器温度 75℃
气体出口温度自选
热源饱和蒸气,压力自选
物料进口温度 25℃
操作压力常压
颗粒平均粒径 200μm
3、设备型式流化床干燥器
4、厂址合肥地区
三、设计内容:
1、设计方案的选择及流程说明
2、工艺计算
3、主要设备工艺尺寸设计
(1)硫化床层底面积的确定;
(2)干燥器的宽度、长度和高度的确定及结构设计
4、辅助设备选型与计算
5、设计结果汇总
6、工艺流程图及换热器工艺条件图
7、设计评述
第一章概述
流化床干燥的特点
干燥技术是一门跨学科、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、转同干燥器、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,这种流固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。速u提高到大于某一临界值Umf(称为起始流化速度)后,颗粒推理其原来的位置在流体中浮动,并在床内无规则的运动,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,固得到较广泛的应用。
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,一减少粉尘的带出。
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。但由于压降打,而且物料由上以层流到下一层的装置较复杂,生产上不如卧式用得广泛。
流化床干燥有以下特点:
1)由于流化床内温度均一,并能自由调节,故可得到均匀的干燥产品。
2)因热传递迅速,所以处理能力大。
3)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。
4)因流化床具有相似于液体的状