资源简介

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模块七 干燥技术
01
任务一 认识干燥装置
02
任务二 确定干燥操作条件
03
任务三 操作干燥装置
04
任务四 综合案例
05
总结与归纳
在工业生产过程中，为了保证产品含湿率的要求或便于原料的存储、运输，需将固体物料中的“湿”（水或其它液体）去除一部分，这个过程简称去湿。工业上常用的去湿方法有三类，分别是机械去湿法、加热去湿法（又称干燥）和化学去湿法。其中机械去湿法和化学去湿法只能去除少量的水分，化学工业生产中，固体物料的干燥，一般是先用机械去湿法除去物料中大量的非结合水分，再用加热干燥法除去残留的一部分水分（包括非结合水分和结合水分）。本章主要介绍加热去湿法，即干燥。工业中的应用在聚氯乙烯干燥工艺生产中，有两股物料，一股为热空气，另一股为树脂。其中对作为热载体和湿载体的热空气要熟悉其物性参数，例如：湿度、相对湿度，湿空气的比容、比热容和焓、露点温度、干球温度和湿球温度等。另一股湿物料（树脂）需要通过气流干燥管和旋风干燥器进行二级干燥分离。01任务一 认识干燥装置在化工生产中，由于被干燥物料的形态、性质及对干燥要求和处理量不相同，因此干燥器类型和干燥方法有多种，但无论使用何种类型干燥器，在确保生产安全和经济效益的前提下，干燥装置均应符合以下基本要求：①保证产品的质量要求。②生产能力大。③热效率高，能耗低。④系统流动阻力小，动力消耗小。⑤操作方便，附属设备简单，劳动条件好。。01任务一 认识干燥装置工业生产中，由于被干燥物料的形态多样，有糊状、膏状、粉末、颗粒状、片状或纤维状和成型物料等等，为满足不同形态物料达到不同的干燥要求，工业上需要有多种不同结构的干燥器，如箱式、托盘式、转鼓式、流化床式、喷雾式、红外式等等。子任务1认识干燥设备一、干燥设备分类序号干燥器常用类型1对流干燥器气流干燥器、沸腾床干燥器、转筒干燥器、喷雾干燥器、箱式干燥器2传导干燥器盘架式真空干燥器、耙式真空干燥器、滚筒干燥器、冷冻干燥器3辐射干燥器红外线干燥器4介电加热干燥器微波干燥器干燥器的分类（依加热方式不同分）01任务一 认识干燥装置二、常用干燥器的结构和特点1.箱式干燥器箱式干燥器也叫盘式干燥器，其外形像箱子，外壁是绝热保温层，内部有支架，物料一般装盘放在支架上；若被干燥物料较多，干燥器内部可按情况改成带支架的小车，车架内放装物料的浅盘，干燥介质是新鲜空气（或者烟道气）和废气混合使用。混合后的空气通过换热器预热后吹过物料表面，进行热量和质量的传递。常压间歇式干燥器是典型的箱式干燥器。工厂中大型常压间歇干燥器称为烘房，小型称为烘箱。01任务一 认识干燥装置1.箱式干燥器优点：适应性好，应用广泛，各种状态物料都能干燥，尤其是生产能力小、品种多以及干燥条件变动大的场合。而且结构简单，设备投资费用少，维修方便。缺点：干燥时间长，完成一定任务所需的设备体积大，翻动物料或装卸物料劳动强度大，生产能力和热效率较低，产品质量不易均匀。应用：一般用于小批量粒状、片状、膏状及多品种物料的干燥，尤其适合于实验室应用。不允许粉碎和较贵重的物料。01任务一 认识干燥装置1.箱式干燥器01任务一 认识干燥装置2.滚筒式干燥器滚筒式干燥器是通过转动的圆筒，以热传导的方式，将附在筒体外壁的液相物料或带状物料进行干燥的连续式干燥设备，有单滚筒、双滚筒和多滚筒。单滚筒和双滚筒适用于流动性物料，如溶液、悬浮液等；多滚筒适用薄层物料的干燥，如纸、织物等。01任务一 认识干燥装置2.滚筒式干燥器双滚筒干燥器滚筒式干燥器工作示意图滚筒外表面是经过加工的金属空心圆筒，干燥时，加热蒸汽通入筒内，通过筒壁传热后将热量传递给附着在滚筒表面的湿物料。对于双滚筒干燥器，两滚筒的旋转方向相反，有一部分筒体浸入料槽（内有料浆），使物料层薄膜装贴附于滚筒表面，厚度约0.3～5mm，筒壁加热后，物料中水分汽化，散于周围空气中，滚筒转一周，物料干燥成片状贴在筒外壁，被刮刀刮下。滚筒转速根据干燥时间设定。01任务一 认识干燥装置优点：①操作连续，干燥产品均匀；②干燥时间短(一般为7～30s)，适合热敏性物料干燥；③适用范围广，料浆黏度高或低都能干燥；④热效率高；⑤可干燥处理量小且干燥器内无残留的物料；⑥操作参数易于调整；⑦易于清理，改变用途容易；⑧废气不带走物料，不需要除尘设备。缺点：生产能力受筒体尺寸限制，处理量小，刮刀易磨损，使用寿命短应用：浆状物料干燥，如干燥酵母、抗菌素、乳糖、淀粉浆、亚硝酸钠、染料、碳酸钙及蒸馏废液等。2.滚筒式干燥器01任务一 认识干燥装置2.滚筒式干燥器01任务一 认识干燥装置3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）流化床干燥器又叫沸腾床干燥器，种类较多，主要分为单层圆筒式、多层圆筒式、喷雾式、振动式等。气体出口加料出料床内分离器溢流管热空气双层圆筒流化床干燥器01任务一 认识干燥装置首先在多孔分布板上加入颗粒状湿物料，热空气由多孔分布板底部进入床层与湿物料接触，分布板起到均匀分布气体的作用。当气速较低时，气体从颗粒床层的空隙通过，颗粒层保持静止状态称为固定床。当气速增加，颗粒床层开始松动并略有膨胀，颗粒在小范围内变换位置。当气速继续增加时，颗粒被上升气流吹动，呈悬浮状态，此时形成的床层称为流化床。当颗粒床层膨胀到一定高度时，因为床层空隙率增大，使气速下降，颗粒又重新落下而不致被气流带走。经干燥后的颗粒由床侧出口卸出。废气由顶部经旋风分离器除尘后再排出。3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）01任务一 认识干燥装置由此可知，沸腾床干燥器主要是通过控制气速使固体颗粒悬浮于热气流中，上下翻动，剧烈碰撞与混合后完成传热、传质过程而达到干燥目的。干燥过程中，颗粒床层由固定床转化为流化床时的气速称为临界流化速度；当气速增高到颗粒的自由沉降速度时，颗粒被气流带出干燥器，此时的气速称为带出速度。沸腾床干燥器适宜的气速在临界流化速度和带出速度之间。当静止料层高度为0.05～0.15m，颗粒径大于0.5mm时，采用的气速范围是带出速度的0.4～0.8倍。3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）01任务一 认识干燥装置①传热、传质效率高。干燥过程中颗粒彼此剧烈碰撞与混合，气体和颗粒的接触面大，因此传热、传质效率高。②热效率高。既可干燥含非结合水分的物料也可干燥含结合水的物料，处理含非结合水的物料时，热效率可达30%～50%③设备磨损小，除尘器负荷低。由于气速小，所以阻力小，颗粒和设备的磨损较小，而且废气夹带粉尘少，因此除尘器负荷小。④产品含水量低。颗粒在器内的停留时间可由出料口控制调节，因而可以控制产品含水量，能得到含水量较低的产品。⑤由于设备小，活动部件和结构简单，因此投资费用和维修费用低。⑥ 生产能力大、物料流动性好。。3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）优点：01任务一 认识干燥装置①控制要求严格，且颗粒在沸腾床层中混合剧烈，可能引起物料的返混和短路，使物料在干燥器中停留时间不同，导致干燥产品质量不均匀；②在降速干燥阶段，从流化床排出的气体温度较高，被干燥物料带走的热量较大，导致干燥器的热量利用率低。因此单层沸腾床干燥器适合用在处理量大、易干燥、对产品要求不高的场合。3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）缺点：01任务一 认识干燥装置对干燥要求较高或所需干燥时间较长的物料，可采用多层沸腾床干燥器。物料加入第一层，经溢流管流入第二层，干燥至符合产品质量标准后，从出料口排出。热气体由干燥器底部送入后，依次流经每一层，然后从器顶排出。与单层相比，双层沸腾床干燥器中颗粒分布更均匀，停留时间更长，干燥产品含水量低。但是多层沸腾床干燥器的结构复杂，流动阻力较大。为了保证物料干燥均匀，流动阻力小，操作稳定可靠，可以采用卧式多层室沸腾床干燥器。总之，沸腾床干燥器适合干燥粉粒状且不容易结块的物料。湿物料适宜的粒度范围为30～60μm。3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）气体出口加料出料床内分离器溢流管热空气双层圆筒流化床干燥器01任务一 认识干燥装置3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）01任务一 认识干燥装置3.流化床干燥器（沸腾床干燥器）01任务一 认识干燥装置4.气流干燥器气流干燥器是利用高速的热气流将湿润的粉粒状、块状物料分散并悬浮于气流中，与热气流并流流动进行干燥的设备。适用范围：热敏性、含有较多非结合水的粉状或颗粒状物料的干燥。01任务一 认识干燥装置4.气流干燥器气流干燥器主要由预热器、螺旋加料器、干燥器、旋风分离器、风机等组成，干燥器是一个直立的干燥管，管长约10～20m。被干燥的物料直接从加料器加入气流管中，空气由鼓风机送入，经过滤器去除其中的尘埃，再经预热器加热至一定温度后从底部进入干燥管中，而湿物料经螺旋加料器连续送入干燥管，在干燥管中被高速上升的热气流分散，呈悬浮状。流动中，空气与湿物料充分接触，做剧烈的相对运动，进行热量和质量的传递，从而达到干燥的目的。干燥后，产品随气流进入旋风分离器与废气分离后被收集，废气排出。01任务一 认识干燥装置传热、传质速率高。由于湿物料以细小的颗粒悬浮于高速气流中，每个颗粒都被热空气所包围，气固两相间传热、传质面积大，并且气速较高，在空气涡流的高速搅动下，使气固边界层的气膜不断受冲刷，强化了传热传质过程。干燥器平均对流传热系数可达2.3～7.0kW/（m2 K），尤其在干燥器前段时效果更好。②干燥时间短。大多数物料在干燥器内停留时间只有0.5～2 s，所以特别适用于热敏性、易氧化物料的干燥。③热效率高。干燥器散热面积小，故热损失较小，不超过5%。尤其干燥含非结合水分较多的物料，热效率在60%左右。使用高温气体时空气消耗量相对较小。④设备结构简单，易制造，易维修，成本低，且操作连续稳定，自动化程度高。优点：4.气流干燥器01任务一 认识干燥装置①动力消耗大。因为气流速度较高，气固混合物在干燥管内的流动阻力大。②物料及器壁的磨损较大，难以保持干燥前的结晶状态和光泽，不适合干燥易粉碎物料。③物料在器内的停留时间短，不适合干燥含结合水较多的物料。④为了除去被气流夹带的细小颗粒，对除尘器要求高。⑤干燥管较高，对厂房高度有要求。缺点：4.气流干燥器01任务一 认识干燥装置目前国内为了提高气流干燥器的效能或降低干燥管的高度，尽量提高干燥管底部气体和颗粒间的相对速度。国内外研制出的新型气流干燥器有：①多级气流干燥器。将一段较高的干燥管改为若干段较低的干燥管，增加了加速段的数目，同时需增加气体输送机械及分离设备。目前工业上生产淀粉、聚氯乙烯、硬脂酸盐和口服葡萄糖多采用二级气流干燥器。②脉冲式气流干燥器。采用直径交替缩小和扩大的脉冲管代替直管。管内气速交替变化，而颗粒由于惯性作用运动速度跟不上气速变化，两者的相对速度比等径管中的大，强化了传热和传质过程。脉冲干燥管主要用于聚氯乙烯和药品的干燥。4.气流干燥器01任务一 认识干燥装置③旋风式气流干燥器。利用旋风分离器的分离原理，热空气与颗粒沿切线方向进入旋风气流干燥器，在内管与外管之间做螺旋运动，使颗粒处于悬浮和旋转运动状态。由于颗粒的惯性作用，气固两相相对速度较大，且旋转运动的颗粒传热面积增大，能在很短时间内达到干燥要求。旋风干燥器适合处理不怕磨损的热敏性物料。含水量高、黏性大、熔点低、易爆炸及易产生静电效应的物料不合适使用。4.气流干燥器01任务一 认识干燥装置4.气流干燥器01任务一 认识干燥装置5.喷雾干燥器喷雾干燥利用喷雾器将料液喷成雾状，呈细小微粒分散于热气流中，使水分迅速汽化而达到干燥的目的。当液体雾化成直径为10μm的球形雾滴，表面积增大几千倍，显著的增大了微粒与气流间的传质传热面积，因此干燥速度增快，只需5～30s。喷雾干燥中，热气流与物料的相对流向有并流、逆流或混合流。每种流向又分为直线流动和螺旋流动。对于易粘壁、热敏性的物料，易采用并流，解决了停留时间短、雾滴粘壁的问题；螺旋形流动时，雾滴在器内的停留时间相对较长，适合干燥颗粒大、难干燥的物料，不宜干燥热敏性及高黏度物料。01任务一 认识干燥装置料液用泵压至喷雾器，在干燥室中喷成雾滴后分散在热气流中，同时水分迅速汽化，成为颗粒或细粉，再由风机吸至旋风分离器中回收，废气经风机排出。在喷雾操作中，液滴的大小直接影响产品质量，尤其是热敏性物料，若雾滴大小不一，会出现大颗粒物料干燥不完全，小颗粒物料已干燥过度而变质的现象。因此，物料干燥的优劣受喷雾器的影响。常用的喷雾器有三种：①离心喷雾器；②压力式喷雾器；③气流式喷雾器。喷雾干燥工艺流程示意图5.喷雾干燥器01任务一 认识干燥装置①干燥速率高、时间短。由于料液被雾化成几十微米大小的液滴，故液滴比表面积很大，传热传质迅速，具有瞬时干燥的特点。②物料温度低，产品质量好。虽采用较高温度的干燥介质，但因雾滴有大量水分存在，表面积温度一般不超过热空气的湿球温度。故特别适合干燥热敏性物料。③生产工艺短、连续化和自动化程度高。喷雾干燥由料浆或者溶液直接得干燥产品，省去了干燥前要进行的蒸发、结晶、过滤以及干燥后的筛分等操作，缩短工艺路线，适合连续性自动化生产。④通过改变操作条件可控制调节产品指标。例如颗粒直径、粒度分布、产品含水量以及产品形状（粉状、空心球体等）。⑤ 喷雾干燥是在密闭的设备内进行的，能改善生活环境和劳动条件。优点：5.喷雾干燥器01任务一 认识干燥装置①干燥中雾滴易黏附于器壁上，影响产品质量；②体积给热系数小，对于不能用高温介质干燥的物料，所需设备庞大；③对气体的分离要求高，辅助设备结构复杂，造价高；④能耗大，热效率低。缺点：5.喷雾干燥器01任务一 认识干燥装置5.喷雾干燥器01任务一 认识干燥装置三、干燥设备的选用原则干燥器的种类较多，实际生产中应根据被干燥物料的性质、生产能力和产品质量等具体情况选择合适的干燥器。选择原则如下：1.操作方面①小批量、多品种、干燥操作条件变化大、干燥时间长的物料干燥器采用间歇干燥器；②品种单一、大批量，对干燥时间和产品质量有要求的使用连续干燥器。2.从物料角度考虑①对热敏性、易氧化及含水量要求低的物料，选用真空干燥器；②对生物制品等物料，选用冷冻干燥器；③对液状或悬浮液状物料，选用喷雾干燥器；④对形状有要求的物料，选用箱式、隧道式或微波干燥器；⑤对糊状物料，选用箱式、气流和沸腾床干燥器。01任务一 认识干燥装置间歇通道干燥其他类型的干燥器01任务一 认识干燥装置真空耙式干燥器01任务一 认识干燥装置红外线干燥器01任务一 认识干燥装置微波干燥器01任务一 认识干燥装置子任务2认识干燥的辅助设备要满足物料干燥的要求，除了需要结构合理的干燥设备外，还需要一些辅助设备配合干燥器使用，例如向干燥设备中供给物料，并使物料均匀连续地加入干燥设备的装置，称为加料装置，如螺旋加料机、斗式提升机等；以及物料经干燥后，需从干燥设备或分离器中卸出，这类设备称为排料装置，如排料阀或锁气阀等。01任务一 认识干燥装置一、固体物料供排装置固体物料供排装置有：①在干燥过程中，给干燥设备供给物料，使物料均匀连续地加入设备的装置，称为加料器；②物料干燥后从设备或分离器中分离或卸出的装置，称为排料装置。01任务一 认识干燥装置一、固体物料供排装置螺旋加料器，在化工干燥过程使用较为普遍。适宜于输送各种粉状、粒状和小块的物料，如聚氯乙烯、氟硅酸钠、硫铵、硬脂酸盐、小苏打、淀粉等，但不宜输送易变质的、黏性大、易结块的和大块的物料。1.螺旋加料器螺旋加料器01任务一 认识干燥装置优点：结构简单、横截面尺寸小、布置紧凑、灵活、密封性好、便于中间进料和出料，操作安全方便，制造成本较低，维修方便。缺点：填充因数较小和螺旋叶片推移物料的速度较低，因此生产率相对较低，输送距离不宜太长。目前常用的螺旋加料器长度不大于50m，多采用双端驱动方式。根据结构分为实体螺旋、带式螺旋和叶片型螺旋， 见下图：螺旋加料器结构图01任务一 认识干燥装置斗式提升机是指可以垂直或倾斜输送散状料的装置。斗式提升机有很多种类，分类方式不同，装置种类不同，见下表所示。2.斗式提升机分类方式种类运送物料的方向直立式、倾斜式卸载特性离心式、离心重力式、重力式装载特性掏取式、流入式料斗的形式深斗式、浅斗式和鳞斗式（三角式）牵引构建形式带式、环链式、板链式工作特性重型、中型、轻型斗升提升机分类表01任务一 认识干燥装置优点：横断面尺寸小，占地面积少，输送系统布置紧凑，提升高度大，有良好的密封性。缺点：易过载，料斗和链易损坏。斗升式提升机根据物料种类的不同，料斗有深圆底型与浅圆底型。深圆底型料斗适用于输送干燥的、松散的、易于卸载的物料，如水泥、块煤、干砂、碎石等。浅圆底型料斗适于输送容易结块的、难于卸载的湿物料，如湿砂，型砂等。斗式提升机在尾部装载，在头部卸载。01任务一 认识干燥装置圆盘给料机是细粒物料常用的给料设备。优点：给料均匀准确，调整容易，运转平稳可靠，管理方便。圆盘给料机分封闭式与敞开式两种。封闭式与敞开式比较，前者负荷大、检修周期长，设备重，价格较高，制造困难。3.圆盘给料机01任务一 认识干燥装置定量加料装置由料斗、螺旋输送器、减速器、电动机等几部分构成。上部为圆锥形料斗，中间一根转动轴，轴上装有若干个耙齿或带螺旋角的叶片；下端为螺旋形竖直加料器。耙齿或叶片用来耙松物料，防止架桥；螺旋形起输送物料的作用。螺旋输送段上第一个叶片的大小和角度对稳定加料起着重要的作用。加料器可通过电容器料面计，根据下料量由储料斗进行补充，以维持料面恒定。4.定量加料器定量加料器01任务一 认识干燥装置星型加料器又称锁气阀或旋绕给料器。主要用在与大气有压差的设备中，可将粉状物料连续排出，同时达到锁气的作用。在喷雾干燥系统中，常用于锥形塔底成品物料的排料、旋风除尘器出口的排料、送风系统的供料，以及储料仓、集粉桶的排料等。星型加料器根据使用条件和用途的不同有多重不同形式，在喷雾干燥器中常见的有：普通式、防卡舌板式、防漏刮板式、连续供料式、密封外壳式、空气散放式，结构见左图：4.星型加料器星型加料器01任务一 认识干燥装置特点：①能连续供料；②结构简单，运转、维修方便；③基本满足定量供料；④通过调节叶轮转速可改变供料量，在一定转速范围内，供料量与转速成正比；⑤气密性好，适用于有压差设备的排料；⑥粒状物料不易破碎；⑦适用于高温物料的供料。。01任务一 认识干燥装置二、供热装置各种干燥系统中常用的供热装置有蒸汽加热器、烟道气、电加热器等，常用热空气、烟道气作干燥的载热体。烟道气直接与物料接触加热干燥时，燃料消耗量与其他载热体相比可节省一半。因此在不损坏产品质量指标下，使用烟道气比较经济合理。蒸汽加热空气作载热体，蒸汽压力不超过0.78MPa，热空气的温度在160℃以下。当干燥所需载热体的温度为160～300℃时，可用烟道气间接加热载热体，或用具有中间载热体（高沸点液体盐类等）的加热器加热空气。01任务一 认识干燥装置1.蒸汽加热器干燥装置中常用的蒸汽加热器有叶片式和螺旋翅片式。加热器的材料有钢制和铜制两种，选择时优先考虑使用钢管钢片类。在干燥装置中使用的蒸汽加热器可由几组串联排列而成。散热排管加热器目前已标准化，如SRZ型散热器、SRL型散热器等。可根据需要的温度、热消耗量和空气流入速度计算所需加热面积，选择适合的加热器。SRZ型螺旋翅片式加热器用于空气加热，蒸汽压力为0.03～0.58MPa。特点：①采用机械绕片，散热翅片牢固，传热器性能稳定，空气阻力小；②加热器类型较多，有38种规格；③质量轻，外形美观，安装方便，经久耐用。01任务一 认识干燥装置2.烟道气加热器(1)燃料干燥燃料按其物理状态可分为固体、液体和气体三种。常用的固体燃料主要是煤。液体燃料为重油、裂化渣油或减压渣油，有时也有重柴油，制备过程简单，燃烧易于调节。气体燃料主要采用煤气。工业上用的煤气大部分是混合物。煤气随来源和造气方法的不同，成分会有所不同。其中可燃成分有H2、CO、H2S、CH4和C2H6等；不可燃成分有N2、O2、CO2和H2O。煤气分天然煤气和人造煤气两种。天然煤气按其来源不同分为气井气和油井气。气井气以甲烷为主，也包含有一些乙烷。油井气除甲烷外，还含有乙烷和丙烷等。(2)燃烧室燃烧室的作用是向烘干机或其他干燥设备提供热烟气作为烘干介质。按照燃料的不同，燃料室分为层燃燃烧室和喷燃燃烧室。层燃燃烧室按照喂煤方式的不同分人工喂煤和机械喂煤两种。喷燃燃烧室又分煤粉燃烧室和重油燃烧室。喷燃燃烧具有提高烘干机产量、节约燃料消耗和调节方便等优点。01任务一 认识干燥装置三、除尘装置在干燥物料的过程中，会产生粉尘，其中有的粉尘就是产品。粉尘散失，不仅增加各种原料、燃烧和动力消耗，增加产品成本，而且污染环境，因此回收粉尘，搞好除尘设施可以降低成本和环境保护。01任务一 认识干燥装置①含尘气体的性质，如气体量、气体的温度和湿度、气体含尘浓度、粉尘的性质和直径；②环境对净化程度的要求；③除尘设备的性能。从气流中分离粉尘，通常采用旋风除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器和电除尘器。分离设备的选择，应按不同操作条件、卸料方式、物料颗粒大小、湿度大小、温度、分散性、成品的价值和物料的理化特性合理考虑，在操作简便的情况下，达到最高分离效率。除尘系统的选择主要考虑以下因素：01任务一 认识干燥装置1.旋风除尘器旋风除尘器应用较广泛。特点是结构简单、造价低廉、制作容易、管理方便、操作可靠、捕集性能好。对于含尘量高的气体可直接分离，压力损失小。不仅适合干燥装置从废气中分离粉末，还能分离在风力输送的物料。01任务一 认识干燥装置2.袋式除尘器袋式除尘器是高效除尘器。这种除尘器利用多孔纤维材料对含尘气体进行过滤，使粉尘与空气体分离，因为用纤维材料做成圆筒形，所以也叫袖袋除尘器。这种除尘器清灰有机械振打、人工振打、脉冲喷吹、气环反吹等不同方式，见左表。滤袋材料有毛、棉织品、玻璃纤维、合成纤维等，如滤布选用恰当、风速适合，袋式除尘器的除尘效率在98％左右。清理粉尘方式操作方式特征机械振打（每室依次进行）采用水平方向摆动和上下振动反吹风并用时效果较差；有损坏滤布的情况反吹风式（每室依次进行）由送风机送风，以反复进行的效果较好必须控制阀门，也可用于平板状布袋局部反吹式（气环式）由环状喷嘴进行上下运动，局部由外侧向里喷，使每一条至几条布袋获得振动气流装置复杂，处理风量大，可连续过滤脉冲反吹式由外侧向里侧进行过滤，自内部上方间断地给以脉冲气流用毛毡，处理量大，装置复杂，滤布容易损坏，可连续过滤袋式除尘器的清理方式01任务一 认识干燥装置3.湿式除尘器湿式除尘器有泡沫除尘器、水浴除尘器、CLS型水膜除尘器和旋筒式水膜除尘器等。湿式除尘器的效果较好，但须考虑污水的处理。01任务一 认识干燥装置四、测试仪表干燥器的测试仪表有：①温度的测定仪表（水银温度计、电阻温度计和热电偶温度计）；②风压测量仪表；③蒸汽测定仪表；④流量的测试仪表；⑤料位计；⑥电流计。01任务一 认识干燥装置子任务3认识干燥的工业应用干燥技术在人类生活的各个方面，从农业、食品、化工、陶瓷、医药、矿产加工到制浆造纸、木材加工，几乎所有的产业都会使用。干燥的好坏直接影响到产品的性能、形态、质量以及过程的能耗。例如尿素优等品含水量不能超过0.3%，如果含水量为0.35%则只能降为一等品（一等品的含水量不能超过0.5%）。01任务一 认识干燥装置干燥在工业生产中的作用主要有：①对原料或中间产品进行干燥，以满足工艺要求。例如，尾砂生产硫酸时，为满足反应要求，首先要对尾砂进行干燥，尽可能的除去水分；再如涤纶切片的干燥，是为了防止后期纺丝出现气泡而影响丝的质量；②对产品进行干燥，以提高产品中的有效成分，同时满足运输、储藏和使用的需要。例如，化工生产中的聚氯乙烯、碳酸氢铵、尿素，食品加工中的奶粉、饼干，药品制造中的药剂，生产的最后一道工序都是干燥。01任务一 认识干燥装置根据对湿物料的加热方法不同，干燥操作可分为下列几种。传导干燥将湿物料堆放或贴附于高温的固体壁面上，以传导方式获取热量，使其中水分汽化，蒸汽由周围气流带走或用抽气装置抽出。常用饱和蒸汽、高温烟道气或电热作为间接热源，其热利用率高，但与传热壁面接触的物料易造成过热，物料层不宜太厚，而且金属消耗较大。对流干燥将干燥介质（热空气或热烟道气等）与湿物料直接接触，以对流方式向物料供热，湿分汽化生成的蒸汽也由干燥介质带走。对流干燥生产能力较大，相对来说设备投资较低，操作控制方便，热气流的温度和湿含量调节方便，物料受热均匀，是应用最为广泛的一种干燥方式；其缺点是热气流用量大，带走的热量较多，热利用率比传导干燥要低。一、干燥操作方法01任务一 认识干燥装置辐射干燥以热辐射方式将辐射能投射到湿物料表面，被物料吸收后转化为热能，使水分汽化并由外加气流或抽气装置排出。辐射干燥特别适用于薄层物料的干燥。辐射源可按被干燥物件的形状布置，故辐射干燥比热传导或对流干燥的生产强度大几十倍，干燥时间短，干燥均匀。但电能消耗大。介电加热干燥（包括高频干燥、微波干燥）将湿物料置于高频电场内，利用高频电场的交变作用是物料分子发生频繁的转动，物料从内到外都同时产生热效应，使其中水分汽化。且介电加热干燥时传热的方向与水分扩散的方向一致，这样可以加快水分由物料内部向表面的扩散和汽化，缩短干燥时间，得到的干燥产品质量均匀，自动化程度高。尤其适用于食品、医药、生物制品等当加热不匀时易引起变形、表面结壳或变质的物料干燥，或内部水分较难除去的物料干燥。但是，其电能消耗量大，设备和操作费用高。01任务一 认识干燥装置冷冻干燥使含水物料温度降至冰点以下，使水分冷冻成冰，然后在较高真空度下使冰直接升华而除去水分的干燥方法。故冷冻干燥又称真空冷冻干燥或冷冻升华干燥。冷冻干燥早期用于生物的脱水，并在医药、血液制品、各种疫苗等方面得到迅速发展。冷冻干燥制品的品质在许多方面优于普通干燥制品，但系统设备复杂，投资费用和操作费用高，因此，其应用范围与规模受到一定的制约。01任务一 认识干燥装置按操作压力不同：干燥可分为常压干燥和真空干燥。真空干燥具有操作温度低、蒸汽不易泄漏等特点，适宜处理维生素、抗菌素等热敏性产品，以及易氧化、易爆、有毒物料或产品要求含水量较低、要求防止污染和湿分蒸气需要回收的情况。按操作方式不同：干燥还可分为连续干燥和间歇干燥。工业生产中多为连续干燥，其生产能力大，产品质量较均匀，热效率较高，劳动条件好；间歇干燥的投资费用较低，操作控制灵活方便，适用于小批量、多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。01任务一 认识干燥装置如上图，空气经预热器加热至一定温度后进入干燥器，与进入干燥器的湿物料接触，空气以对流传热的方式把热量传给湿物料，同时湿物料表面的水分被加热汽化成蒸汽，然后扩散进入空气中，空气温度下降，湿含量增加，最后由干燥器另一端排出。空气与湿物料在干燥器内的接触可以是并流、逆流或其他方式。对流干燥操作可以是连续操作、也可以是间歇操作。当连续操作时，物料被连续地加入和排出；当为间歇操作时，热空气可连续的通入或排出，湿物料成批置于干燥器内，待湿物料干燥至一定要求后一次取出。二、对流干燥1.对流干燥流程对流干燥流程示意图01任务一 认识干燥装置如左图，表达了对流干燥过程中干燥介质与湿物料之间传热与传质的一般规律。对流干燥过程中，热空气与湿物料直接接触后，温度高的热空气将热量传给湿物料表面，再由湿物料表面传至物料内部，此过程是一个热量传递的过程，传热方向是由气相到固相，传热推动力是热空气与湿物料的温差；同时，由于物料表面水分受热汽化，使得水在物料内部与表面之间出现了浓度差，在浓度差作用下，水分从物料内部扩散至表面并汽化，然后以水汽形式扩散至空气主体，此过程是一个质量传递过程，传质方向是由固相到气相，传质的推动力是物料表面的水汽分压与热空气中水汽分压之差。由此可知，对流干燥过程是一个传热和传质同时进行但方向相反的过程，传热方向由干燥介质传向湿物料，传质方向由固体物料传向干燥介质主体。2.对流干燥的条件和原理对流干燥原理示意图热量传递质量传递01任务一 认识干燥装置干燥过程进行的必要条件是：物料表面产生的水汽分压必须必须大于空气中所含的水汽分压，两者差别越大，干燥进行得越快。要保证此条件，生产过程中，需要不断地提供热量使湿物料表面水分汽化，同时及时移走汽化后的水汽，确保维持一定的传质推动力。在对流干燥过程中，湿空气既是提供热量的载热体，又是带走湿分的载湿体。如空气被水汽饱和，则推动力为零，对流干燥停止进行。01任务一 认识干燥装置随着相关产业的发展，干燥应用越来越广泛，对其要求也越来越严格。为了满足产品对干燥的要求，开发了很多新型干燥装置并实现工业化，比如脉冲燃烧干燥装置、热泵干燥装置、过热蒸汽干燥装置等；为了满足节能对干燥的要求，一些新技术也被引入到工业干燥中，比如脉冲燃烧、感应加热、热泵技术、机电一体化技术和自动控制技术等，干燥技术因此得到提升。20世纪70年代，热泵干燥技术由美国、日本、法国、德国等国家进行研究。我国直到20世界80年代才引进热泵干燥技术用于木材干燥，由于热泵技术具有干燥温度低，高效节能、成本低、绿色环保、能准确控制干燥介质温度、湿度和气流速度等特点，广泛应用在食品、药品、生物制品的灭菌与干燥、化工原料及肥料的干燥过程中。三、热泵干燥技术01任务一 认识干燥装置如左图，热泵干燥是利用逆卡诺原理，从低温热源吸取热量，使低品热能转化为高品位热能，作为干燥热源的干燥过程。热泵干燥系统由两个子系统组成，即制冷剂（工质）循环系统和干燥介质（空气）循环系统。1.热泵干燥原理热泵干燥原理示意图01任务一 认识干燥装置制冷剂循环系统由蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀组成。系统工作时，热泵压缩机做功并利用蒸发器回收低品位热能，在冷凝器中则使其升高为高品位热能。热泵工质在蒸发器内吸收干燥室排出的热空气中的部分余热，蒸发变成蒸气，经压缩机压缩后进入冷凝器中冷凝，并将热量传给空气。冷凝出来的热空气再进入干燥室，对湿物料进行干燥，出干燥室的湿空气再经蒸发器将部分显热和潜热传给工质，达到回收余热的目的；同时，湿空气的温度降至露点，析出冷凝水，达到除湿的目的。干燥质循环系统主要包括干燥室、风机、蒸发器和冷凝器。热泵干燥原理示意图01任务一 认识干燥装置①节约能源。节约能源是热泵干燥的主要优点，与传统的干燥相比，其干燥效率有很大提高。②干燥产品品质好。热泵干燥是一种温和的干燥方式，接近自然干燥。表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近，使被干燥物料的品质好、色泽好、产品等级高。特别适应于热敏性物料的干燥。③干燥参数易于控制且可调范围宽。热泵干燥过程中，循环空气温度、湿度及循环流量可得到精确、有效控制，且温度调节范围为-20℃～100℃（加辅助加热装置），相对湿度调节范围为15%～80%。④环境友好。与传统的干燥技术相比，热泵释放的CO2少，对全球变暖的影响很小。目前，国外提倡应用热泵来减少CO2的排放。2.热泵干燥技术的特点01任务一 认识干燥装置1.利用网络资源，查阅干燥在工业生产中的应用实例。2.目前市面上的售卖的洗衣粉主要烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠、非离子表面活性剂、无水硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠等化合物按照一定比例配置出成含固体60%的原浆，然后通过干燥去除多余水分，制成颗粒状的洗衣粉。(1)根据各种干燥设备的不同特点，确定适合的干燥设备用来制备洗衣粉。(2)设计一个简单的洗衣粉干燥工艺，并选择合适加料、供热设备。技能训练

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