同其(qi)(qi)他工業(ye)(ye)技(ji)術一樣(yang),干(gan)燥技(ji)術在應用過程中(zhong)也得到長足的(de)(de)進步。目前(qian)已(yi)開(kai)發出的(de)(de)干(gan)燥機(ji)(ji)的(de)(de)種類已(yi)達400多種,而且有(you)(you)(you)約200多種干(gan)燥機(ji)(ji)已(yi)應用于工業(ye)(ye)化生(sheng)產(chan),其(qi)(qi)中(zhong)出現了許多新(xin)型干(gan)燥機(ji)(ji),它們有(you)(you)(you)的(de)(de)是(shi)對普通干(gan)燥機(ji)(ji)進行(xing)結構上(shang)的(de)(de)改進,有(you)(you)(you)的(de)(de)借鑒吸收了其(qi)(qi)他干(gan)燥機(ji)(ji)的(de)(de)優點,有(you)(you)(you)的(de)(de)完全是(shi)一種新(xin)想(xiang)法。
干(gan)(gan)燥又是工業耗(hao)能相(xiang)當大的(de)(de)一(yi)個單元(yuan)操作(zuo),據(ju)資料記載,發達國家工業耗(hao)能的(de)(de)14%被用于(yu)干(gan)(gan)燥,有些行(xing)業的(de)(de)干(gan)(gan)燥耗(hao)能甚至占到(dao)生產總耗(hao)能的(de)(de)35%,而且這(zhe)個數字在不斷地增大。同時(shi),運用礦物(wu)燃料作(zuo)為熱源進行(xing)干(gan)(gan)燥操作(zuo)產生大量的(de)(de)二(er)氧化碳等氣體。干(gan)(gan)燥設備的(de)(de)尾氣(這(zhe)些氣體中夾帶(dai)一(yi)些粉塵(chen))對大氣環境有不良的(de)(de)影(ying)響,這(zhe)對于(yu)日益(yi)引起全(quan)球關(guan)注(zhu)的(de)(de)“環境保(bao)護”是一(yi)個極大的(de)(de)挑戰。
幾乎所有(you)的(de)工(gong)業都(dou)離不開干燥(zao)(zao)操(cao)(cao)作(zuo),雖(sui)然正(zheng)確地了解干燥(zao)(zao)及干燥(zao)(zao)設(she)備的(de)工(gong)作(zuo)機理有(you)助于成功地完成干燥(zao)(zao)過(guo)程(cheng),但是仍然需要我們(men)不斷地投人人力和物力去(qu)進一步進行干燥(zao)(zao)技術的(de)研(yan)究和開發,以使其在生產高質量產品的(de)同(tong)時,有(you)效地利用能源,減少(shao)對環境的(de)不利影響,并且更(geng)易(yi)于實現過(guo)程(cheng)操(cao)(cao)作(zuo)和控制。
一、干燥技木的(de)特(te)點
干(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術有(you)很寬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)領(ling)域(yu),面(mian)對(dui)眾多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產業、理(li)(li)(li)化性(xing)質(zhi)各不(bu)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物料、產品質(zhi)量(liang)及其他方(fang)(fang)(fang)面(mian)千差萬(wan)別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求,干(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術是一門跨(kua)行業、跨(kua)學科、具有(you)實(shi)(shi)驗(yan)科學性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術。通常(chang),在(zai)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開發及應(ying)(ying)用(yong)中需要(yao)(yao)具備三(san)個方(fang)(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)識和(he)(he)技(ji)術。第一是需要(yao)(yao)了解(jie)被干(gan)燥(zao)(zao)(zao)物料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)(li)化性(xing)質(zhi)和(he)(he)產品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)特點;第二是要(yao)(yao)熟(shu)悉(xi)傳(chuan)遞工(gong)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原理(li)(li)(li),即(ji)(ji)傳(chuan)質(zhi)、傳(chuan)熱、流體力(li)(li)學和(he)(he)空氣(qi)動(dong)力(li)(li)學等能(neng)量(liang)傳(chuan)遞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原理(li)(li)(li);第三(san)要(yao)(yao)有(you)實(shi)(shi)施(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)手(shou)段,即(ji)(ji)能(neng)夠進行干(gan)燥(zao)(zao)(zao)流程(cheng)、主要(yao)(yao)設(she)備、電氣(qi)儀表(biao)控(kong)制等方(fang)(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)設(she)計。顯然,這(zhe)三(san)方(fang)(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)識和(he)(he)技(ji)術不(bu)屬于一個學科領(ling)域(yu)。而在(zai)實(shi)(shi)踐中,這(zhe)三(san)方(fang)(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)識和(he)(he)技(ji)術又(you)缺一不(bu)可。所以干(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術是一門跨(kua)行業、跨(kua)學科的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術。
現代干燥技術雖已有一(yi)百多年的(de)發(fa)展史(shi),但(dan)至今還(huan)(huan)屬于實(shi)(shi)驗科學的(de)范疇。大部分干燥技術目前(qian)還(huan)(huan)缺乏能(neng)夠精(jing)準指導(dao)實(shi)(shi)踐(jian)的(de)科學理論和設計(ji)方法。實(shi)(shi)際應用中,依靠經驗和小規模實(shi)(shi)驗的(de)數據(ju)來指導(dao)工業設計(ji)還(huan)(huan)是主要的(de)方式,造成這一(yi)局面(mian)的(de)原因有以下幾方面(mian):
原因之一(yi)是(shi)干燥(zao)技術(shu)所依托的(de)一(yi)些(xie)基礎(chu)學(xue)(xue)科(ke),(主要是(shi)隸屬于傳遞工(gong)程范疇的(de)學(xue)(xue)科(ke))本身就具有(you)實(shi)(shi)驗(yan)科(ke)學(xue)(xue)的(de)特點。例如,空氣動力(li)學(xue)(xue)的(de)研究(jiu)發(fa)展(zhan)還要靠“風洞”實(shi)(shi)驗(yan)來推動,就說明它(ta)還沒有(you)脫離實(shi)(shi)驗(yan)科(ke)學(xue)(xue)的(de)范疇,而這些(xie)基礎(chu)學(xue)(xue)科(ke)自身的(de)發(fa)展(zhan)水平直接影響和(he)決定了干燥(zao)技術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)水平。
原因之(zhi)二是很多(duo)干(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)是多(duo)種學科技術(shu)交匯進(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng),牽涉面(mian)廣(guang)、變(bian)化(hua)(hua)因素(su)多(duo)、機理復雜。例(li)如在噴霧干(gan)燥(zao)技術(shu)領域(yu)里,被霧化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在干(gan)燥(zao)塔(ta)內的(de)(de)(de)(de)運行(xing)(xing)軌跡是工程(cheng)設計的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵。液(ye)(ye)滴的(de)(de)(de)(de)軌跡與自身的(de)(de)(de)(de)體積、質量、初(chu)始速(su)度和方(fang)向及周圍(wei)其他液(ye)(ye)滴和熱空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)流向、流速(su)有關(guan)。但這些參數由于(yu)傳(chuan)質、傳(chuan)熱過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)進(jin)行(xing)(xing),無(wu)時(shi)無(wu)刻不(bu)在發(fa)生著變(bian)化(hua)(hua)、而(er)且初(chu)始狀態時(shi),無(wu)論是液(ye)(ye)滴的(de)(de)(de)(de)大(da)小還是熱空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)分布都(dou)不(bu)可能是均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)。顯然,對于(yu)如此(ci)復雜、多(duo)變(bian)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)只憑借(jie)理論計算來進(jin)行(xing)(xing)工程(cheng)設計是不(bu)可靠的(de)(de)(de)(de)。
原因之(zhi)三是(shi)被(bei)干(gan)燥物料(liao)的(de)(de)種類是(shi)多種多樣的(de)(de),其理(li)化性質(zhi)也是(shi)各不(bu)(bu)相(xiang)同。不(bu)(bu)同的(de)(de)物料(liao)即使在相(xiang)同的(de)(de)干(gan)燥條(tiao)件(jian)下(xia),其傳質(zhi)、傳熱的(de)(de)速率也可能有較大的(de)(de)差異。如(ru)果不(bu)(bu)加以(yi)區別(bie)(bie)對待,就有可能造成不(bu)(bu)盡人意的(de)(de)后果。例如(ru)某(mou)些中草(cao)藥的(de)(de)干(gan)燥,雖然同屬一種藥材,只(zhi)因為藥材產(chan)地或(huo)收獲期存在區別(bie)(bie)就須改變干(gan)燥條(tiao)件(jian),否則產(chan)品質(zhi)量就會受到影響(xiang)。
以上三方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)決(jue)定了干(gan)(gan)燥(zao)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開發與應(ying)用(yong)要以實驗為基礎。但干(gan)(gan)燥(zao)搜術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)些特(te)點往往被(bei)(bei)人有意或(huo)無(wu)意地忽視。制(zhi)造廠商由(you)于實驗裝置(zhi)(zhi)缺乏或(huo)機型不(bu)全(這(zhe)在(zai)我國是(shi)一(yi)個普遍存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象(xiang))經常回(hui)避應(ying)做的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)燥(zao)實驗,而(er)用(yong)戶由(you)于不(bu)了解(jie)干(gan)(gan)燥(zao)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點,也經常放棄進行(xing)(xing)必要實驗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求。其結局是(shi)裝置(zhi)(zhi)使用(yong)效果(guo)不(bu)佳,甚至于造成方(fang)案設(she)計失敗。在(zai)我國,這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事例屢見不(bu)鮮,曾有過一(yi)套價值2000萬元人民幣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)干(gan)(gan)燥(zao)裝置(zhi)(zhi)因(yin)達不(bu)到使用(yong)要求而(er)被(bei)(bei)閑置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)教訓(xun)。因(yin)此,建(jian)設(she)工(gong)業(ye)干(gan)(gan)燥(zao)裝置(zhi)(zhi)尤其是(shi)較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裝置(zhi)(zhi)之前,一(yi)定要進行(xing)(xing)充分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、有說服力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗,并(bing)以實驗結果(guo)作為工(gong)業(ye)裝置(zhi)(zhi)設(she)計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)依(yi)據(ju)。這(zhe)是(shi)干(gan)(gan)燥(zao)技術(shu)應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯著特(te)點。
此(ci)外,干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)設(she)備(bei)(bei)種類(lei)繁多(duo)、各具用途(tu)也是干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)技術的(de)(de)(de)一(yi)個特點(dian)。每一(yi)種技術都(dou)有(you)自己適宜應用的(de)(de)(de)領域(yu)。在(zai)(zai)工程實(shi)踐中,要根據具體情況選擇適用的(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)技術種類(lei)。這對投資費用、操(cao)作(zuo)成本、產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)質量(liang)、環(huan)保(bao)要求(qiu)等方(fang)都(dou)會產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)重大的(de)(de)(de)影響。例(li)如某一(yi)企業,在(zai)(zai)白炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)濾餅干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)上曾(ceng)經分別選用過箱式干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)、噴霧干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)、旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)氣(qi)(qi)流快(kuai)速干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)三(san)種型式。^終結果證明這三(san)種技術各有(you)所長(chang)。箱式干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)白炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)雖然生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)效率(lv)低、人員(yuan)勞動強度大,但(dan)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)質量(liang)好。與橡(xiang)膠混煉后(hou)所生(sheng)(sheng)成的(de)(de)(de)制品(pin)(pin)扯斷(duan)強度值較(jiao)高(gao)。旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)氣(qi)(qi)流快(kuai)速干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)設(she)備(bei)(bei)緊湊、投資少、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)效率(lv)高(gao),但(dan)所生(sheng)(sheng)成的(de)(de)(de)橡(xiang)膠制品(pin)(pin)的(de)(de)(de)強度指標卻是三(san)者(zhe)間(jian)^差的(de)(de)(de)。噴霧干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)白炭(tan)(tan)黑(hei)(hei),產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)各項指標在(zai)(zai)三(san)者(zhe)間(jian)居中,但(dan)具有(you)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)流動性(xing)好、粉塵污染小(xiao),深受用戶及操(cao)作(zuo)者(zhe)歡(huan)迎的(de)(de)(de)特點(dian)。在(zai)(zai)20世紀90年代,為(wei)(wei)白炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)中采用哪種干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)方(fang)式更(geng)為(wei)(wei)先進的(de)(de)(de)問題,曾(ceng)在(zai)(zai)我國干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)界引發過爭論(lun)。其(qi)實(shi),三(san)種設(she)備(bei)(bei)各有(you)特點(dian),選用哪種機型要看用戶自身的(de)(de)(de)條件和(he)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)要求(qiu)。不存(cun)在(zai)(zai)哪種技術更(geng)為(wei)(wei)先進的(de)(de)(de)結論(lun)。類(lei)似的(de)(de)(de)例(li)子有(you)很多(duo),都(dou)表明了干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)設(she)備(bei)(bei)種類(lei)繁多(duo)、各具用途(tu)的(de)(de)(de)特點(dian)。所以在(zai)(zai)應用中要仔細比較(jiao)、慎重選擇技術方(fang)案(an),而通(tong)過干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)實(shi)驗來(lai)考(kao)核技術方(fang)案(an)也是必(bi)不可少的(de)(de)(de)步驟。
二、工業干燥裝置(zhi)的發展現狀
干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)在(zai)許多(duo)生產(chan)(chan)中是(shi)一個^重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)元(yuan)操作,因為干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)在(zai)這(zhe)里不僅是(shi)簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)液分離過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng),更重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)常常是(shi)生產(chan)(chan)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)^后一道(dao)工(gong)(gong)序,產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)、劑型(xing)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)度上取決于(yu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術(shu)和設備的(de)(de)(de)(de)(de)綜合運用情況。從經濟角度考慮,干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器價格(ge)昂貴,工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)投(tou)資較(jiao)大(da)。另一方面(mian),干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)又(you)是(shi)高(gao)耗能過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng),熱效(xiao)率在(zai)15%一80%這(zhe)樣大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內波動,而設備的(de)(de)(de)(de)(de)運轉(zhuan)費用與干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器的(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)選型(xing)有(you)(you)非(fei)常密切的(de)(de)(de)(de)(de)關系,所(suo)以企(qi)業的(de)(de)(de)(de)(de)決策者對此歷來都比較(jiao)重(zhong)視。被干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)物料的(de)(de)(de)(de)(de)品(pin)種(zhong)(zhong)有(you)(you)許多(duo),它們的(de)(de)(de)(de)(de)理化性(xing)質(zhi)又(you)有(you)(you)很(hen)大(da)差異。甚(shen)至同(tong)(tong)一品(pin)種(zhong)(zhong)不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝、同(tong)(tong)一品(pin)種(zhong)(zhong)不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)要求,導(dao)致干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)條件可能都有(you)(you)區別,所(suo)以就決定了干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)復雜(za)性(xing)。由此可見,干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)較(jiao)其(qi)他的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)元(yuan)操作具有(you)(you)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)性(xing)。
我(wo)國干(gan)燥(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)在解放(fang)前基本是空白,只有(you)烘房、烘箱和滾(gun)筒(tong)干(gan)燥(zao)(zao)機,干(gan)燥(zao)(zao)技術(shu)落后、生(sheng)產設(she)(she)備(bei)原始。到(dao)1957年(nian)才出(chu)現了真(zhen)空耙式干(gan)燥(zao)(zao)機,1964年(nian)以(yi)后干(gan)燥(zao)(zao)技術(shu)有(you)了較快的(de)發展。縱觀我(wo)國干(gan)燥(zao)(zao)技術(shu)及設(she)(she)備(bei)的(de)發展史,在幾十(shi)(shi)年(nian)間經歷(li)由簡到(dao)繁(fan)、由低級到(dao)高(gao)級的(de)發展階(jie)段,現在常(chang)用于生(sheng)產的(de)干(gan)燥(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)有(you)十(shi)(shi)余類三十(shi)(shi)多個系(xi)列,加(jia)上組合干(gan)燥(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)約有(you)五十(shi)(shi)幾種(zhong),再加(jia)上專用干(gan)燥(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)就更難于統計,合理(li)地選用這(zhe)些(xie)干(gan)燥(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)也不(bu)是一件易事,選型(xing)的(de)前提(ti)是了解這(zhe)些(xie)設(she)(she)備(bei)的(de)基本工作(zuo)原理(li)、結構特點以(yi)及適用物料范圍,這(zhe)樣(yang)在選型(xing)時才避(bi)免(mian)走彎路。
近些年來,由于干(gan)燥(zao)技術(shu)的(de)(de)(de)發展,給篩(shai)選(xuan)(xuan)設備(bei)(bei)(bei)帶來了更多的(de)(de)(de)復雜因素(su)。即使(shi)是(shi)干(gan)燥(zao)設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)設計(ji)、制(zhi)造或使(shi)用(yong)(yong)者(zhe)也常常弄(nong)不(bu)(bu)清如(ru)(ru)何去選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)合(he)適(shi)的(de)(de)(de)設備(bei)(bei)(bei)。由于干(gan)燥(zao)設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)推(tui)銷(xiao)者(zhe)在市(shi)場(chang)上(shang)只是(shi)對他們推(tui)銷(xiao)的(de)(de)(de)干(gan)燥(zao)機種類感興(xing)趣,而對其(qi)他種類則并不(bu)(bu)介紹,這樣,用(yong)(yong)戶就(jiu)只得借助于有關的(de)(de)(de)現(xian)代干(gan)燥(zao)技術(shu)參(can)考(kao)資料(liao)決定對設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)^后選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)。毫(hao)無疑問,用(yong)(yong)戶很需要(yao)由推(tui)銷(xiao)者(zhe)提供的(de)(de)(de)實驗(yan)室,實驗(yan)范(fan)圍及技術(shu)經濟方(fang)面的(de)(de)(de)資料(liao)。因此,就(jiu)必須(xu)熟(shu)悉(xi)大(da)多數干(gan)燥(zao)設備(bei)(bei)(bei),才有可能(neng)(neng)選(xuan)(xuan)出合(he)理的(de)(de)(de)設備(bei)(bei)(bei)。應該強調的(de)(de)(de)是(shi),在特(te)(te)定的(de)(de)(de)生(sheng)產運行狀態(tai)中(zhong),很有可能(neng)(neng)有很多較適(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)干(gan)燥(zao)機,但也必須(xu)知道,在特(te)(te)定的(de)(de)(de)工作狀態(tai)中(zhong),沒有一(yi)(yi)個(ge)嚴格的(de)(de)(de)規(gui)則規(gui)定出極(ji)^的(de)(de)(de)^佳(jia)干(gan)燥(zao)設備(bei)(bei)(bei),每一(yi)(yi)種產品(pin)都有自己(ji)獨特(te)(te)的(de)(de)(de)生(sheng)產方(fang)式。影響^佳(jia)干(gan)燥(zao)裝置選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)的(de)(de)(de)因素(su)很多,如(ru)(ru)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)間歇干(gan)燥(zao)還(huan)是(shi)連續(xu)干(gan)燥(zao)、礦物燃料(liao)的(de)(de)(de)消耗、電耗、地方(fang)環(huan)境法或噪音污染限制(zhi)等。產品(pin)產量對干(gan)燥(zao)機的(de)(de)(de)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)更是(shi)一(yi)(yi)個(ge)主要(yao)因素(su)。
三、干燥設備(bei)使(shi)用(yong)概(gai)況
前面提到,干(gan)燥(zao)(zao)(zao)設備(bei)是在許多(duo)(duo)工業生產中(zhong)大量(liang)應用(yong)。多(duo)(duo)年來已有多(duo)(duo)種機型(xing)(xing)用(yong)于(yu)工業化生產中(zhong),如氣流(liu)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)(qi)、流(liu)化床干(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)(qi)、噴(pen)霧干(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)(qi)、滾筒干(gan)燥(zao)(zao)(zao)機、耙式(shi)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)(qi)、冷(leng)凍干(gan)燥(zao)(zao)(zao)機、紅外線干(gan)燥(zao)(zao)(zao)及組合式(shi)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)等達幾十種之多(duo)(duo)。為什么干(gan)燥(zao)(zao)(zao)設備(bei)類(lei)型(xing)(xing)很多(duo)(duo)呢?這主要(yao)是由于(yu)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)物(wu)料(liao)型(xing)(xing)態、性質(zhi)各不相(xiang)同,處理(li)的物(wu)料(liao)有各種不同的具體要(yao)求所致(zhi)。
隨著我國(guo)(guo)各(ge)行業的(de)生(sheng)產技術的(de)飛躍發(fa)展,國(guo)(guo)內(nei)干燥技術和設備(bei)也得到了(le)(le)迅速(su)發(fa)展。在散粒狀物料的(de)干燥方面,近(jin)幾年來(lai)流(liu)態化(hua)技術獲得了(le)(le)更加廣泛的(de)應用(yong)(yong)和新(xin)的(de)發(fa)展。流(liu)態化(hua)干燥充分改(gai)善了(le)(le)氣(qi)固相接觸條件(蒸發(fa)表面積增大(da)),物料的(de)劇(ju)烈攪動,大(da)大(da)減少了(le)(le)氣(qi)膜阻力,給傳熱介(jie)質創造了(le)(le)極為(wei)有利(li)的(de)條件。除了(le)(le)國(guo)(guo)內(nei)在干燥技術中(zhong)使用(yong)(yong)較(jiao)(jiao)早(zao)的(de)氣(qi)流(liu)干燥獲得較(jiao)(jiao)迅速(su)發(fa)展外,近(jin)年來(lai)流(liu)化(hua)干燥設備(bei)發(fa)展得^快(kuai)。主要表現在利(li)用(yong)(yong)流(liu)態化(hua)技術結合各(ge)種被干燥物料特性和要求創制(zhi)了(le)(le)很多新(xin)型高效(xiao)的(de)流(liu)態化(hua)干燥器,分述如下。
直管(guan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)器(qi)是(shi)國內使(shi)用(yong)(yong)較早(zao)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)設(she)備(bei),經數年(nian)來的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)實踐認為(wei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)對散粒狀物料(liao)(liao),特別是(shi)熱敏性物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao),還(huan)是(shi)比(bi)較理(li)(li)想(xiang)的(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)設(she)備(bei)。它無論(lun)生(sheng)產(chan)(chan)量,占地面積(ji)等(deng)(deng)方(fang)面均(jun)比(bi)烘箱(xiang)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)優越,因此目前在(zai)制(zhi)藥、塑料(liao)(liao)、食品(pin)、化肥等(deng)(deng)工(gong)業(ye)中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)更(geng)加廣泛(fan)。但氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)還(huan)存在(zai)熱利用(yong)(yong)率較低、設(she)備(bei)高(gao)、氣(qi)(qi)(qi)(qi)固兩相相對速(su)度(du)較低等(deng)(deng)缺點。近年(nian)來創制(zhi)了(le)脈(mo)沖氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)器(qi)、旋風(feng)(feng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)器(qi)、粉碎氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)器(qi)等(deng)(deng)新型(xing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)設(she)備(bei),克(ke)服了(le)直管(guan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)的(de)(de)(de)缺點。粉碎氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)除降低高(gao)度(du)外,還(huan)擴大了(le)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)器(qi)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)范圍,使(shi)易(yi)氧化的(de)(de)(de)物料(liao)(liao)能(neng)用(yong)(yong)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)作(zuo)(zuo)為(wei)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)介質,既(ji)降低了(le)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)動力消耗,又提高(gao)了(le)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)量和(he)質量,此外還(huan)采用(yong)(yong)了(le)多級氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)程(cheng)(cheng)和(he)組合(he)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)程(cheng)(cheng),在(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)器(qi)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)上,許多工(gong)程(cheng)(cheng)采用(yong)(yong)了(le)二級串聯方(fang)式,在(zai)有(you)些(xie)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)上更(geng)加合(he)理(li)(li),也提高(gao)了(le)熱效率。直管(guan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)在(zai)生(sheng)產(chan)(chan)操作(zuo)(zuo)方(fang)面已很(hen)(hen)成熟。脈(mo)沖氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)、旋風(feng)(feng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)已工(gong)業(ye)化多年(nian),操作(zuo)(zuo)已較成熟,但理(li)(li)論(lun)設(she)計方(fang)面還(huan)很(hen)(hen)缺少。在(zai)今后的(de)(de)(de)實踐發展中(zhong)還(huan)需(xu)進一步(bu)完善。
大部分熱(re)敏性較強和易氧化的(de)物料,均采用(yong)氣(qi)流干(gan)燥。一(yi)般(ban)能將初濕為10%一(yi)25%的(de)物料干(gan)燥至1%-0.05%,被干(gan)燥的(de)物料粒度一(yi)般(ban)在(zai)60-100目(mu),產(chan)量一(yi)般(ban)在(zai)100 - 200kg/h。目(mu)前國(guo)內在(zai)制藥(yao)、食品(pin)、塑料等工業(ye)中廣(guang)泛(fan)使用(yong)。隨著我國(guo)生(sheng)產(chan)技術的(de)飛速發展,氣(qi)流干(gan)燥在(zai)今(jin)后的(de)工業(ye)生(sheng)產(chan)中必(bi)定應用(yong)得(de)更加廣(guang)泛(fan)。
流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)是^近年發(fa)展(zhan)(zhan)起來(lai)的(de)(de)(de)(de)又一(yi)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)技術。經過生(sheng)產(chan)(chan)實踐(jian)(jian)證明(ming)它(ta)有很多優越性(xing),能(neng)實現小設備大(da)生(sheng)產(chan)(chan),由于熱(re)容系(xi)數較(jiao)大(da)和停留時間可任(ren)意(yi)調節,故對(dui)含(han)表面水(shui)和需經過降(jiang)速干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)階段的(de)(de)(de)(de)物料(liao)均(jun)適用(yong)(yong),特別適用(yong)(yong)于散粒(li)(li)物料(liao)的(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)。^近發(fa)展(zhan)(zhan)起來(lai)并(bing)已(yi)工業化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)有下列幾種型式(shi):單層圓筒型、多層圓管(guan)型、振動(dong)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)、臥式(shi)多室流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)器、攪拌流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)以(yi)及(ji)內藏(zang)熱(re)管(guan)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)等(deng),其(qi)中以(yi)后者發(fa)展(zhan)(zhan)得(de)(de)較(jiao)迅速。目前已(yi)在制藥(yao)、化(hua)(hua)(hua)(hua)肥(fei)、食(shi)品(pin)、塑料(liao)、石油化(hua)(hua)(hua)(hua)工等(deng)工業中廣泛使用(yong)(yong)。經過幾年的(de)(de)(de)(de)實踐(jian)(jian),國內流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)無論在操作、設備結構等(deng)方面均(jun)已(yi)發(fa)展(zhan)(zhan)到(dao)較(jiao)成熟階段。從使用(yong)(yong)情(qing)況看,臥式(shi)多室流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)器由于結構簡單、操作方便而穩定、物料(liao)適應(ying)性(xing)廣,既能(neng)獲得(de)(de)含(han)水(shui)均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin),動(dong)力消耗又少(shao),是流(liu)(liu)(liu)態化(hua)(hua)(hua)(hua)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)散粒(li)(li)狀(zhuang)物料(liao)較(jiao)理想的(de)(de)(de)(de)設備,今后值得(de)(de)推(tui)廣與發(fa)展(zhan)(zhan)。內藏(zang)熱(re)管(guan)是流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)對(dui)流(liu)(liu)(liu)傳熱(re)和傳導傳熱(re)相結合的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)物,具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)效率,干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)效果也效好(hao),是近年來(lai)很受(shou)推(tui)薦的(de)(de)(de)(de)新機(ji)型。
國內(nei)錐(zhui)形流(liu)化(hua)床(chuang)按操作分(fen)(fen)有三(san)種(zhong)型式:一(yi)種(zhong)是濃相(xiang)溢(yi)流(liu)出料,近年來國內(nei)較(jiao)多在(zai)流(liu)化(hua)造(zao)粒方(fang)面使(shi)(shi)用;另(ling)一(yi)種(zhong)即噴動床(chuang)干(gan)(gan)燥(zao)(zao),是由床(chuang)頂出料,產品在(zai)旋風(feng)分(fen)(fen)離器內(nei)收(shou)集(ji)或間歇操作床(chuang)底出料。這種(zhong)結(jie)構(gou)比(bi)流(liu)化(hua)床(chuang)結(jie)構(gou)簡單,設(she)備小,產量(liang)大(da),干(gan)(gan)燥(zao)(zao)強度高(gao)、床(chuang)層等溫性強、不(bu)發(fa)生局部過熱(re)。過去僅適用于(yu)大(da)顆(ke)粒物料(聚氯乙烯),近年來已發(fa)展至能(neng)應用于(yu)細(xi)粒物料的干(gan)(gan)燥(zao)(zao)。目(mu)前(qian)在(zai)塑(su)料、谷物、制(zhi)藥等部門(men)使(shi)(shi)用。但因動力(li)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大(da),使(shi)(shi)用受到一(yi)定限(xian)制(zhi)。
在溶液狀(zhuang)或漿(jiang)狀(zhuang)物料的(de)干(gan)燥方面(mian)也獲(huo)得(de)了(le)較(jiao)新的(de)發(fa)(fa)展,除(chu)使(shi)用(yong)得(de)較(jiao)多的(de)噴(pen)(pen)霧(wu)(wu)(wu)干(gan)燥有了(le)新的(de)發(fa)(fa)展外,近年(nian)來已(yi)成(cheng)功地(di)采用(yong)了(le)錐形流化(hua)床進行噴(pen)(pen)霧(wu)(wu)(wu)造粒生產并已(yi)逐(zhu)步(bu)在發(fa)(fa)展和(he)完善中(zhong)(zhong)。噴(pen)(pen)霧(wu)(wu)(wu)流化(hua)造粒干(gan)燥器首(shou)先在化(hua)肥(fei)上采用(yong),目(mu)前已(yi)在醫(yi)藥、食品等工業(ye)中(zhong)(zhong)采用(yong)。噴(pen)(pen)霧(wu)(wu)(wu)干(gan)燥在國內使(shi)用(yong)已(yi)有二十幾年(nian),在設計和(he)操作等方面(mian)都已(yi)較(jiao)成(cheng)熟。近年(nian)來噴(pen)(pen)霧(wu)(wu)(wu)干(gan)燥有以下幾方面(mian)的(de)進展:
(1)干燥室除(chu)向大型化(hua)發展外,噴頭霧化(hua)器性能方面有關單位也作(zuo)較多的實驗研究工作(zuo),并取得了(le)顯著效果(guo);
(2)除熱敏性(xing)溶液更(geng)加(jia)廣(guang)泛采用噴霧干燥外,近年漿液也成(cheng)功地采用了噴霧干燥;
(3)噴(pen)霧干燥(zao)設備與其他干燥(zao)技術(shu)結合以達到干燥(zao)或(huo)干燥(zao)造粒(li)同(tong)時進行的目(mu)的,這也是我國干燥(zao)技術(shu)水平進一步發展的體現;
(4)目(mu)前正(zheng)在進行低溫(wen)噴(pen)霧干(gan)(gan)燥(zao)的實驗,它是將含濕(shi)量極(ji)低而(er)溫(wen)度(du)不(bu)高的空氣作載體(ti),空氣經(jing)過預先(xian)脫水干(gan)(gan)燥(zao),在干(gan)(gan)燥(zao)過程中產品溫(wen)度(du)不(bu)超過35’C,因(yin)此適用于(yu)熱敏(min)性(xing)物(wu)料的干(gan)(gan)燥(zao),如醫藥、食(shi)品脫水等(deng)。
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