幹（gàn）燥設備選（xuǎn）型技術總結

同其他工業技術一樣，幹燥技（jì）術在應用過程中也得到長足的進步。目前已開發出的幹燥機的種類已達（dá）400多（duō）種，而且（qiě）有（yǒu）約200多種幹燥機已應用於工業化生（shēng）產，其中（zhōng）出現（xiàn）了許多新型幹燥機，它們有的是對普通幹燥機進行結（jié）構上的改進，有（yǒu）的借鑒吸（xī）收了其他幹燥機的優點，有的完全是一種新想法。

    幹（gàn）燥又是工（gōng）業耗能相當大的一個單元操作（zuò），據資料記載，發達國家工業耗能的14％被（bèi）用（yòng）於幹燥，有些（xiē）行業的幹燥耗能甚至占到生產總耗能的（de）35%，而且這個數字（zì）在不斷地增大。同時（shí），運用礦物燃料作為熱（rè）源進行幹燥操作產生大量的二（èr）氧化碳等氣體。幹燥設備的尾（wěi）氣（這（zhè）些氣體中夾帶一些粉塵（chén））對大氣環境有不良的影響，這對於日益（yì）引起全球關（guān）注（zhù）的“環（huán）境保護”是一個極大的（de）挑戰。

    幾（jǐ）乎所有的工業都離不開幹燥操作，雖然正確（què）地了解幹燥及幹燥（zào）設備的工作機理有助於成功地完成幹燥過程，但是仍然需要丝瓜视频免费看污不斷地投人人力（lì）和物力去進一步（bù）進行幹燥技術的研究（jiū）和開發，以使其在生產高質（zhì）量產品的同時，有效地利用能源，減少對環（huán）境的不利影響，並且更易於實現過程操作和控製。

    一（yī）、幹燥（zào）技（jì）木（mù）的特點

    幹燥技術有很寬的應用領（lǐng）域，麵對眾多的產業、理化性（xìng）質各不相同的物料、產品質量及其他方麵千差萬別的要求，幹燥（zào）技術是一門跨行業、跨學科、具有實驗科學性質（zhì）的技（jì）術。通常，在幹燥（zào）技術的開發（fā）及應用中需要具備三個方麵的知識和（hé）技術。第一是需要了解被幹燥物料的理化性（xìng）質和產品的使用特點；第（dì）二是要熟悉傳（chuán）遞工（gōng）程的原理，即傳質、傳熱、流體力學和空氣動力學（xué）等能量傳遞的原理；第三要有實（shí）施（shī）的手段，即能夠進（jìn）行幹燥流程、主要設備、電氣儀表控製等方麵的工程設計。顯然，這（zhè）三方麵的知識和技術不屬（shǔ）於一個（gè）學科領（lǐng）域。而在實踐中，這三方麵的（de）知識和技術又缺一不可。所以幹燥技術是一門跨行業、跨學科的技術。

    現代（dài）幹燥技術雖已有一百多年的發展史，但至今還屬於（yú）實驗科學的範疇。大部分幹燥技術目前還缺乏能夠精準指導實踐的科學理論和設（shè）計方法。實際應用中，依靠經驗和小規模實驗的數據來指導工業設計還是主要（yào）的方式，造成這一局麵的（de）原因有以（yǐ）下幾方麵（miàn）：

    原因之一（yī）是幹燥技術所依托的一些基礎學科，（主要是隸屬於傳遞工程範疇的（de）學科）本身就具有實驗科學的特點。例如，空（kōng）氣動力學的研究發展還要靠“風洞”實驗來推動，就說明它（tā）還沒有脫離實驗科學的範疇（chóu），而（ér）這些基（jī）礎學科自身的發展水平直接影響和決定了幹燥技術的發展水平。

    原因之二是很多（duō）幹燥（zào）過程是（shì）多種學科技術交匯（huì）進行的過程，牽涉麵廣、變化因素多、機理複（fù）雜。例如（rú）在噴霧幹燥技術（shù）領（lǐng）域裏（lǐ），被霧化的液滴在幹（gàn）燥塔（tǎ）內的運行軌跡是（shì）工程（chéng）設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱（rè）空氣的流向、流（liú）速有（yǒu）關。但這些參數由於傳質、傳熱過程的進行，無（wú）時無刻不在發生著變化、而且初始狀態時，無（wú）論（lùn）是液滴的大小（xiǎo）還是熱空氣的分布都不可能是均勻的。顯然，對於如此複雜、多變的過（guò）程隻憑借理論計（jì）算（suàn）來（lái）進行工程設計是不可靠的。

    原因之三是被幹燥物料的種類（lèi）是多種多（duō）樣的，其理化（huà）性質也是各不相同。不（bú）同的物料即使在相同的幹燥條件下，其（qí）傳（chuán）質、傳熱（rè）的速率也（yě）可能有（yǒu）較大的差異。如果不（bú）加以區別對待，就有可能造成（chéng）不盡人意的後果。例（lì）如某些（xiē）中草藥的幹燥，雖然同屬一種藥材，隻因為藥材產地（dì）或收獲期存在區別就須改（gǎi）變幹（gàn）燥條件（jiàn），否則產品質量就會（huì）受到影響。

    以上三（sān）方麵的（de）原因決定了幹燥技術的開發與（yǔ）應用要以實驗為基礎。但幹燥搜術的這（zhè）些特點往往（wǎng）被人有意或無意地忽視。製造廠商由（yóu）於實驗裝置缺乏或機型不全（這在我（wǒ）國是一個普遍存（cún）在的現象）經常回避應做的幹燥（zào）實（shí）驗，而用戶由於不了解幹燥技術的特點，也經常（cháng）放棄進行必要實驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳，甚至（zhì）於造成方案設計失敗。在我國，這樣的事例屢見不鮮，曾有過一套價值2000萬（wàn）元人民幣的工業幹燥裝置因（yīn）達不到使用要求而被閑置的教訓。因此，建設工業幹燥裝置尤其（qí）是較大的裝置之前，一定要進行充分的、有說服力的實驗，並以實驗結果作為工業裝置設計的依據。這是幹燥（zào）技術應用的顯著特點。

    此外，幹燥設備種類繁多、各具用途也是幹燥技術的一個特點。每一（yī）種技術都有自（zì）己適宜應用的領域（yù）。在（zài）工程實踐中，要根據具體情況選擇適用的幹燥技術種類。這對投資費用、操作成本、產品質量、環保要求等方都會產生重大的影響。例如某一企業，在（zài）白炭黑濾餅幹燥上曾經分別選用過箱式幹燥、噴霧幹燥、旋轉氣（qì）流快速幹燥三種型式。^終結果證明這三種技術各有所（suǒ）長。箱式（shì）幹燥生產（chǎn）白炭黑雖（suī）然生產（chǎn）效（xiào）率（lǜ）低、人員勞動強度大，但產品質量好。與（yǔ）橡膠混煉後所生成的（de）製品扯斷強度值較高。旋轉氣流快速幹燥設備緊湊（còu）、投資少、生產效（xiào）率高，但所生成的橡膠製品的強度指標卻是三者間^差的。噴（pēn）霧幹燥生產白炭黑，產品各項指（zhǐ）標在三者間居中，但具有產品流動性好、粉塵汙染小，深受用戶及操作者歡迎的特點。在20世紀90年代，為白炭（tàn）黑生產中采用哪種幹燥方式更為先進的問題（tí），曾在我國幹燥界引發過爭論。其實，三種設（shè）備各有特點，選用哪（nǎ）種機型要看用戶自身的條件和產品要求。不存在（zài）哪（nǎ）種技術更為先進（jìn）的結（jié）論。類似的例子有很多，都表明了幹燥設備（bèi）種類繁多、各具用途的特點。所以在（zài）應用中要仔細比較、慎重選擇技術方案，而通過幹燥實驗來考核技術方案也是必不可少的步驟。

    二、工（gōng）業幹燥裝置（zhì）的發展現狀

    幹燥在許（xǔ）多生產（chǎn）中是一個十分重要的單元操作，因為幹（gàn）燥在這裏不僅是簡單的固液分離（lí）過程，更重要的常（cháng）常是（shì）生（shēng）產（chǎn）過程的^後一（yī）道工序（xù），產品的質量、劑型（xíng）在很大程度上取決於幹燥技術（shù）和設備的綜合運用情況。從經（jīng）濟角度考慮，幹燥器（qì）價格昂貴（guì），工程投資較大。另一（yī）方麵，幹燥又是高耗能過程，熱效率在15%一80%這樣大的範圍內波動，而（ér）設備的運轉費用與幹燥器的設計選型有非常密（mì）切的關係，所以企業的決策者對（duì）此曆來都比較重視。被幹燥物料（liào）的品種（zhǒng）有許多，它們的（de）理化性（xìng）質又有很大差異。甚至同一品種（zhǒng）不同的生產（chǎn）工藝、同一品種不同的產（chǎn）品要求，導致（zhì）幹燥條件可能都有（yǒu）區別，所以就決定了幹燥工程的複雜性（xìng）。由此可見，幹燥過（guò）程較其他的單元（yuán）操作具有更高的（de）技術性。

    我國幹燥設備在解放前基本是空白，隻有烘房、烘箱和滾筒幹（gàn）燥（zào）機，幹燥技（jì）術落後、生產設備原始（shǐ）。到1957年才出現了真空耙式幹燥機，1964年以後幹燥技術有了較快的發展。縱觀我國幹燥技術及設（shè）備的發展史，在幾十年間（jiān）經曆由簡到（dào）繁、由低級到高級的發展階段，現在常用於生（shēng）產的幹燥設備有十餘類三十多個係列，加上組合幹燥設備約（yuē）有五十幾種，再加上專用幹燥設備就更難於統（tǒng）計，合理地選用這些幹燥設備也不是一件易事（shì），選型的前提是了解這些設備的基本（běn）工作原理、結構特點以及適用物料範圍，這樣在選型時才避免走彎路。

    近些年來，由於幹燥技術的（de）發展，給篩選設備帶來了更多的（de）複雜因素（sù）。即使是幹燥設備的設計、製造或使用者也常常弄不清如何去選擇合適的設備。由於幹（gàn）燥設備的推銷者在市場上隻是對他們推銷的（de）幹燥機種類感興趣，而對其他種類則並不介紹，這樣，用戶（hù）就隻得借助於有（yǒu）關的現代（dài）幹燥技術參考資料決定對設備的^後選擇。毫無疑問（wèn），用戶（hù）很需要由推銷（xiāo）者提供的實驗室，實（shí）驗範圍及技術經濟方麵的資（zī）料。因此（cǐ），就必須熟（shú）悉大多數幹（gàn）燥設備，才有可能選（xuǎn）出合理的設備。應該強調的是，在特定的生產運行狀態中，很有可能有很（hěn）多（duō）較（jiào）適用的幹（gàn）燥機，但也必（bì）須知道，在特定的工作狀態中，沒有一個嚴格的規則（zé）規定出極^的^佳幹燥設（shè）備，每一種產品都有自己獨特的生產方式。影響^佳幹燥裝置選擇的（de）因素很多，如選擇間歇幹燥還（hái）是連續幹燥、礦物（wù）燃料的消耗、電耗、地方（fāng）環境法或噪（zào）音汙染限製等。產品產量對幹燥機的（de）選擇更是一個主要因素。

    三、幹（gàn）燥設備使（shǐ）用概況

    前麵提到，幹燥設備是在許多工業生（shēng）產中大量（liàng）應用（yòng）。多年來已有多種機型用於工業化生產（chǎn）中，如氣流（liú）幹燥器、流化床幹燥器（qì）、噴霧幹燥器、滾筒幹燥機、耙式幹燥器、冷凍幹燥機、紅外（wài）線幹燥及組合式幹燥等達幾十種之多。為什麽幹燥設備類型很多呢？這主要是由於幹燥物（wù）料（liào）型態、性質各不（bú）相同，處理的物料有各種不同的具體要求所（suǒ）致。

    隨著我國各行業的生（shēng）產技術的飛躍發展，國（guó）內幹燥（zào）技術和設（shè）備也得到了迅速發展。在散粒狀物料的幹燥方麵，近幾年來流態化技術獲得了更加廣泛（fàn）的應用和新的發展。流態化幹燥充分改（gǎi）善了氣固相接（jiē）觸條件（蒸發表麵積增大），物料的劇烈攪動，大大減少了氣（qì）膜阻力，給傳熱介質創造了極為有利的條件。除了國內在幹燥技術中使用較早的氣流幹燥獲得較迅速發展外，近（jìn）年來流化幹燥設（shè）備發（fā）展得^快。主要表現在利用流態化技術結合各種被幹燥物料特性和要求創製（zhì）了很多新型高效的流態化幹燥器（qì），分述如下。

    直管（guǎn）氣流幹燥（zào）器是國內使用較早的流化幹燥設（shè）備（bèi），經數年來的生產實踐認為氣流幹燥對散粒（lì）狀物（wù）料，特別是熱（rè）敏性物料的幹（gàn）燥，還是比較理想的幹燥設備。它無論生（shēng）產量，占地麵積等方麵均比烘箱幹燥優越，因此目前在製藥、塑料、食品、化肥等工業中使用的更（gèng）加廣泛。但氣流幹燥還存在熱利用率較低、設備（bèi）高（gāo）、氣固（gù）兩相相對速度較（jiào）低等缺點。近年來創製了脈（mò）衝氣流幹燥器、旋風氣流幹燥（zào）器（qì）、粉碎（suì）氣流幹燥器等新型氣流設備，克服了直管氣流幹燥的缺點。粉碎（suì）氣流除降低高度外（wài），還擴（kuò）大了氣流（liú）幹燥器的使用範圍，使易氧化的物料能用空氣作為幹（gàn）燥介質，既降低（dī）了幹燥動力消耗（hào），又提高了產品的（de）產量和（hé）質量，此（cǐ）外還（hái）采用了多級氣流幹（gàn）燥流程和組合氣流幹燥流程，在氣流幹燥器的應用上，許多工程采用了二級串聯方式，在有些物料的幹燥上更加合理，也提高了（le）熱效率。直管氣流幹燥在生產操作方麵已很成熟。脈衝氣流、旋（xuán）風氣流幹燥已工業化多年，操作（zuò）已較成（chéng）熟，但理論設計方（fāng）麵還很缺少。在今後的實踐（jiàn）發展中還需進一步完善。

    大部分熱敏性較強和易氧化的物料，均（jun1）采（cǎi）用氣流幹燥。一般（bān）能將初濕為10%一25％的物料幹燥至1%-0.05%，被幹燥的物料粒度（dù）一般在60-100目，產量一般在100 - 200kg/h。目前國內在（zài）製藥、食品、塑料等工業中廣泛使用。隨著我國（guó）生產技術的飛速發展（zhǎn），氣流幹燥在今後的工業生產（chǎn）中必（bì）定（dìng）應用（yòng）得更加廣泛。

    流化幹燥（zào）是^近年（nián）發展起來的又一幹燥技術。經過生產實踐證明它有（yǒu）很多優（yōu）越性，能實現小（xiǎo）設備大生產，由於（yú）熱（rè）容係數較大和停留時間可任意調節，故對（duì）含表麵水和需經過降速幹燥階（jiē）段的（de）物料均適用，特別適用於散（sàn）粒物料（liào）的幹燥（zào）。^近發展起來並已工業（yè）化（huà）的有下列幾種型式：單層圓筒型、多層圓管型、振動流（liú）化（huà）床、臥式多室流化床幹燥（zào）器、攪拌流化床以及內藏熱管流化床等，其中以後者發展得較迅速（sù）。目前已在製藥（yào）、化肥、食品、塑料、石油（yóu）化工等工業中廣泛使用。經過幾年的實（shí）踐，國內流化幹（gàn）燥（zào）無（wú）論（lùn）在操作、設備結構等方麵均已發展到較成熟階段。從使用情況看，臥式多室流化幹燥器由於結構簡單、操作方便而穩定（dìng）、物料適應性廣，既能獲得（dé）含水均勻的產品，動力消耗又少，是流態化幹燥散粒狀物（wù）料（liào）較理想的設備，今後值得（dé）推廣與發展。內藏（cáng）熱（rè）管是流化床對（duì）流傳熱和傳導傳熱相結合的產物，具有較高的熱效率，幹燥效（xiào）果也效好，是近年來很受推薦的新機型。

    國內錐形流化床按操作分有三種型式：一（yī）種是濃相溢（yì）流出料，近年來國（guó）內較多在流化造粒方麵使用；另一種即噴動床幹燥，是由床頂出料（liào），產品在（zài）旋風分離器內（nèi）收集或間歇操作床底出料。這種結構比流化床結（jié）構（gòu）簡（jiǎn）單（dān），設備小，產量大，幹燥強度高、床層等溫性（xìng）強、不發生局部（bù）過熱。過去僅（jǐn）適用（yòng）於大顆粒物料（聚氯乙烯），近年來已發展至能應用於細粒物料的幹燥。目前在塑料（liào）、穀物、製藥等部門使用（yòng）。但因動力消耗較大，使用受到一定限製（zhì）。

    在溶液（yè）狀或漿狀物料的幹燥方麵也獲（huò）得了較新的發展，除使用得較多的噴霧幹（gàn）燥有了新的發展外，近年（nián）來已成功地采用了錐形流化床進行噴霧造粒生產（chǎn）並已逐步在發展和完善中。噴霧流化造粒幹燥器首先在化（huà）肥上采（cǎi）用（yòng），目前已在醫藥、食品（pǐn）等工業中采用。噴霧幹燥在國內使用已有二十幾年，在設計（jì）和操（cāo）作（zuò）等方麵都已較成熟。近年來（lái）噴霧幹燥有（yǒu）以下幾方麵的進展：

    (1)幹燥室除向大型化發展外，噴頭霧（wù）化器（qì）性能方麵有關單位也（yě）作較多的實驗研究工作，並取得了（le）顯著效果；

    (2)除熱敏性溶液更加廣泛采用噴（pēn）霧幹（gàn）燥外，近年（nián）漿液也成功（gōng）地采用了（le）噴霧幹燥；

    (3）噴霧幹（gàn）燥設備與其他幹燥技術（shù）結合以達（dá）到幹燥或幹燥造粒同時進行的目的，這也是我國幹燥技術水平進一步發展的體現；

    (4)目前正在進行低溫噴霧幹燥的實驗，它是將含濕量極低而溫度不高的空氣作載體，空氣經過預先脫水幹燥，在幹燥過程中產品溫度不超過35’C，因此適用於熱敏性物料的幹燥（zào），如醫藥、食品脫水等。