同其(qi)(qi)他工(gong)業(ye)技術一樣,干燥(zao)技術在應用(yong)過程中也得(de)到長足的(de)進(jin)步(bu)。目前已(yi)開(kai)發出(chu)的(de)干燥(zao)機(ji)的(de)種(zhong)類已(yi)達400多種(zhong),而且有約200多種(zhong)干燥(zao)機(ji)已(yi)應用(yong)于工(gong)業(ye)化(hua)生產,其(qi)(qi)中出(chu)現了(le)許多新型干燥(zao)機(ji),它們有的(de)是(shi)對普通干燥(zao)機(ji)進(jin)行結構上的(de)改(gai)進(jin),有的(de)借(jie)鑒吸收了(le)其(qi)(qi)他干燥(zao)機(ji)的(de)優點(dian),有的(de)完全是(shi)一種(zhong)新想法(fa)。
干(gan)燥又是(shi)工(gong)業(ye)耗(hao)能相當大(da)的(de)(de)一個單元(yuan)操(cao)(cao)作,據資(zi)料記(ji)載,發達(da)國家工(gong)業(ye)耗(hao)能的(de)(de)14%被(bei)用于(yu)干(gan)燥,有些行業(ye)的(de)(de)干(gan)燥耗(hao)能甚(shen)至占到生產總耗(hao)能的(de)(de)35%,而且這個數字在(zai)不(bu)斷地增大(da)。同時,運用礦(kuang)物燃料作為熱(re)源(yuan)進(jin)行干(gan)燥操(cao)(cao)作產生大(da)量(liang)的(de)(de)二(er)氧化碳(tan)等氣體(ti)。干(gan)燥設(she)備的(de)(de)尾(wei)氣(這些氣體(ti)中夾帶(dai)一些粉塵)對大(da)氣環(huan)境(jing)有不(bu)良的(de)(de)影響,這對于(yu)日益引起全(quan)球關(guan)注的(de)(de)“環(huan)境(jing)保(bao)護”是(shi)一個極大(da)的(de)(de)挑戰。
幾乎所有的工業都離不(bu)開干(gan)(gan)燥(zao)(zao)操(cao)作(zuo),雖(sui)然正確地了解干(gan)(gan)燥(zao)(zao)及干(gan)(gan)燥(zao)(zao)設備的工作(zuo)機理有助于(yu)成功(gong)地完成干(gan)(gan)燥(zao)(zao)過(guo)程,但是仍(reng)然需要我們(men)不(bu)斷地投人人力和(he)物力去(qu)進一步(bu)進行(xing)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)技(ji)術的研究和(he)開發,以使其(qi)在生產高(gao)質量產品的同時,有效地利(li)用能源,減(jian)少(shao)對環境的不(bu)利(li)影響,并且更易于(yu)實現過(guo)程操(cao)作(zuo)和(he)控制。
一、干(gan)燥(zao)技木的特點
干(gan)(gan)燥技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)有(you)很寬的(de)(de)應(ying)用(yong)領域,面(mian)(mian)對(dui)眾多的(de)(de)產業、理化性質(zhi)各不(bu)相同的(de)(de)物料、產品質(zhi)量及其他方(fang)(fang)面(mian)(mian)千差萬別(bie)的(de)(de)要(yao)求(qiu),干(gan)(gan)燥技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是一(yi)門跨(kua)(kua)行(xing)業、跨(kua)(kua)學(xue)科(ke)、具有(you)實(shi)(shi)驗科(ke)學(xue)性質(zhi)的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。通常(chang),在(zai)干(gan)(gan)燥技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)開發及應(ying)用(yong)中需要(yao)具備三個(ge)方(fang)(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)知(zhi)識(shi)(shi)和(he)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。第(di)(di)一(yi)是需要(yao)了解被干(gan)(gan)燥物料的(de)(de)理化性質(zhi)和(he)產品的(de)(de)使用(yong)特點;第(di)(di)二是要(yao)熟(shu)悉傳遞工(gong)程的(de)(de)原理,即傳質(zhi)、傳熱、流(liu)(liu)體(ti)力(li)學(xue)和(he)空(kong)氣(qi)(qi)動力(li)學(xue)等(deng)能(neng)量傳遞的(de)(de)原理;第(di)(di)三要(yao)有(you)實(shi)(shi)施的(de)(de)手段,即能(neng)夠進行(xing)干(gan)(gan)燥流(liu)(liu)程、主要(yao)設備、電氣(qi)(qi)儀表控制等(deng)方(fang)(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)工(gong)程設計。顯然,這(zhe)(zhe)三方(fang)(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)知(zhi)識(shi)(shi)和(he)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)不(bu)屬于一(yi)個(ge)學(xue)科(ke)領域。而在(zai)實(shi)(shi)踐中,這(zhe)(zhe)三方(fang)(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)知(zhi)識(shi)(shi)和(he)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)又缺一(yi)不(bu)可。所以干(gan)(gan)燥技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是一(yi)門跨(kua)(kua)行(xing)業、跨(kua)(kua)學(xue)科(ke)的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。
現代干燥(zao)技術雖(sui)已有(you)(you)一百多年的發展史(shi),但至今還屬(shu)于(yu)實(shi)(shi)驗(yan)科(ke)學的范疇。大部分干燥(zao)技術目前還缺乏能(neng)夠精準(zhun)指導實(shi)(shi)踐的科(ke)學理論和(he)設計方法。實(shi)(shi)際應用中,依(yi)靠經(jing)驗(yan)和(he)小規模實(shi)(shi)驗(yan)的數據來(lai)指導工業設計還是主要的方式,造(zao)成這一局面(mian)的原因有(you)(you)以下幾方面(mian):
原(yuan)因(yin)之(zhi)一是(shi)干燥技術所依托的(de)一些基礎學科(ke),(主要是(shi)隸(li)屬于傳遞工程(cheng)范疇的(de)學科(ke))本身就(jiu)具有實驗(yan)科(ke)學的(de)特點。例(li)如,空(kong)氣動(dong)(dong)力學的(de)研究發(fa)展還(huan)要靠“風洞(dong)”實驗(yan)來推動(dong)(dong),就(jiu)說明它還(huan)沒(mei)有脫離實驗(yan)科(ke)學的(de)范疇,而這(zhe)些基礎學科(ke)自身的(de)發(fa)展水平(ping)直接影(ying)響和決定了干燥技術的(de)發(fa)展水平(ping)。
原因之(zhi)二是(shi)很多(duo)干燥(zao)(zao)過程(cheng)是(shi)多(duo)種學(xue)科技(ji)(ji)術(shu)交匯進行(xing)的(de)(de)(de)過程(cheng),牽涉面(mian)廣、變化因素(su)多(duo)、機理復(fu)雜(za)。例如在噴(pen)霧干燥(zao)(zao)技(ji)(ji)術(shu)領域里,被霧化的(de)(de)(de)液滴(di)在干燥(zao)(zao)塔內的(de)(de)(de)運行(xing)軌跡(ji)是(shi)工(gong)(gong)程(cheng)設計的(de)(de)(de)關鍵。液滴(di)的(de)(de)(de)軌跡(ji)與自身的(de)(de)(de)體積、質量(liang)、初(chu)始速度和方向及周(zhou)圍其他(ta)液滴(di)和熱空(kong)氣的(de)(de)(de)流向、流速有(you)關。但這些參(can)數由于傳(chuan)質、傳(chuan)熱過程(cheng)的(de)(de)(de)進行(xing),無(wu)(wu)時無(wu)(wu)刻不(bu)在發生著變化、而(er)且初(chu)始狀態時,無(wu)(wu)論(lun)是(shi)液滴(di)的(de)(de)(de)大小(xiao)還(huan)是(shi)熱空(kong)氣的(de)(de)(de)分布都不(bu)可(ke)能是(shi)均(jun)勻的(de)(de)(de)。顯然(ran),對于如此(ci)復(fu)雜(za)、多(duo)變的(de)(de)(de)過程(cheng)只憑(ping)借(jie)理論(lun)計算來進行(xing)工(gong)(gong)程(cheng)設計是(shi)不(bu)可(ke)靠的(de)(de)(de)。
原(yuan)因(yin)之三是被(bei)干燥(zao)(zao)物料(liao)(liao)的(de)(de)種類是多(duo)種多(duo)樣(yang)的(de)(de),其理化性質也是各不(bu)相同。不(bu)同的(de)(de)物料(liao)(liao)即使(shi)在相同的(de)(de)干燥(zao)(zao)條件下,其傳質、傳熱的(de)(de)速率也可能有(you)較大(da)的(de)(de)差異(yi)。如(ru)果不(bu)加以(yi)區別(bie)對待(dai),就有(you)可能造(zao)成不(bu)盡人(ren)意的(de)(de)后(hou)果。例如(ru)某(mou)些(xie)中草(cao)藥的(de)(de)干燥(zao)(zao),雖然同屬一種藥材,只因(yin)為藥材產地或收(shou)獲期存在區別(bie)就須改變(bian)干燥(zao)(zao)條件,否則產品(pin)質量就會受到影響。
以上三方面的(de)(de)(de)(de)(de)原因決定(ding)了干燥技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)開發與(yu)應(ying)用要(yao)以實驗(yan)為基礎。但干燥搜(sou)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)這些特(te)點(dian)往往被(bei)人(ren)有(you)意或無意地忽視。制造廠(chang)商(shang)由(you)于(yu)實驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)缺(que)乏或機(ji)型(xing)不(bu)(bu)(bu)全(這在(zai)我(wo)國是(shi)一個普(pu)遍存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang))經常(chang)(chang)回避應(ying)做的(de)(de)(de)(de)(de)干燥實驗(yan),而用戶由(you)于(yu)不(bu)(bu)(bu)了解干燥技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian),也經常(chang)(chang)放棄進(jin)行必(bi)要(yao)實驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求。其結(jie)局是(shi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)使(shi)用效(xiao)果(guo)不(bu)(bu)(bu)佳,甚至于(yu)造成方案設(she)計失敗。在(zai)我(wo)國,這樣的(de)(de)(de)(de)(de)事例屢見不(bu)(bu)(bu)鮮,曾有(you)過(guo)一套價值2000萬元人(ren)民幣(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業干燥裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)因達不(bu)(bu)(bu)到使(shi)用要(yao)求而被(bei)閑置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)教訓。因此(ci),建設(she)工(gong)業干燥裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)尤(you)其是(shi)較大的(de)(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)之前,一定(ding)要(yao)進(jin)行充分的(de)(de)(de)(de)(de)、有(you)說(shuo)服(fu)力的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan),并以實驗(yan)結(jie)果(guo)作(zuo)為工(gong)業裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)設(she)計的(de)(de)(de)(de)(de)依據。這是(shi)干燥技(ji)(ji)術(shu)應(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)著(zhu)特(te)點(dian)。
此(ci)外(wai),干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備種(zhong)類繁多、各具用途也(ye)是干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個特(te)點。每一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)(shu)都(dou)有(you)自己適宜應用的(de)(de)(de)(de)(de)領域。在(zai)(zai)工(gong)程(cheng)實踐中,要(yao)根據具體(ti)情況選擇(ze)適用的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術(shu)(shu)種(zhong)類。這(zhe)對投資(zi)費(fei)用、操作成(cheng)本(ben)、產(chan)品質(zhi)量(liang)、環保要(yao)求(qiu)等方(fang)都(dou)會產(chan)生(sheng)重大的(de)(de)(de)(de)(de)影響。例(li)如(ru)某一(yi)企業,在(zai)(zai)白(bai)(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)濾餅干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)上曾經分別選用過箱式(shi)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)、噴霧(wu)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)、旋(xuan)轉氣流(liu)快速(su)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)三種(zhong)型(xing)式(shi)。^終結果(guo)證明(ming)這(zhe)三種(zhong)技(ji)術(shu)(shu)各有(you)所(suo)長(chang)。箱式(shi)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)生(sheng)產(chan)白(bai)(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)雖然生(sheng)產(chan)效率低、人員勞(lao)動(dong)(dong)強度大,但(dan)(dan)產(chan)品質(zhi)量(liang)好。與橡(xiang)膠混煉后所(suo)生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)制品扯斷(duan)強度值較高。旋(xuan)轉氣流(liu)快速(su)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備緊(jin)湊(cou)、投資(zi)少、生(sheng)產(chan)效率高,但(dan)(dan)所(suo)生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠制品的(de)(de)(de)(de)(de)強度指(zhi)標(biao)卻(que)是三者間^差的(de)(de)(de)(de)(de)。噴霧(wu)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)生(sheng)產(chan)白(bai)(bai)(bai)炭(tan)黑(hei),產(chan)品各項(xiang)指(zhi)標(biao)在(zai)(zai)三者間居中,但(dan)(dan)具有(you)產(chan)品流(liu)動(dong)(dong)性(xing)好、粉塵污染(ran)小(xiao),深受(shou)用戶及操作者歡迎(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。在(zai)(zai)20世紀90年代,為(wei)白(bai)(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)生(sheng)產(chan)中采用哪種(zhong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)方(fang)式(shi)更為(wei)先進(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)問題,曾在(zai)(zai)我國干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)界引發過爭(zheng)論(lun)。其實,三種(zhong)設(she)備各有(you)特(te)點,選用哪種(zhong)機型(xing)要(yao)看用戶自身的(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)和產(chan)品要(yao)求(qiu)。不(bu)存在(zai)(zai)哪種(zhong)技(ji)術(shu)(shu)更為(wei)先進(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)結論(lun)。類似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)例(li)子有(you)很多,都(dou)表明(ming)了干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備種(zhong)類繁多、各具用途的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。所(suo)以在(zai)(zai)應用中要(yao)仔細比較、慎重選擇(ze)技(ji)術(shu)(shu)方(fang)案,而通(tong)過干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)實驗來考核技(ji)術(shu)(shu)方(fang)案也(ye)是必不(bu)可少的(de)(de)(de)(de)(de)步(bu)驟。
二、工業干燥裝置(zhi)的發(fa)展現狀
干(gan)燥在許(xu)多(duo)生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)是(shi)一(yi)(yi)個^重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)元操作,因為干(gan)燥在這里不(bu)僅是(shi)簡單(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)固液分離過(guo)程(cheng)(cheng),更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)常(chang)常(chang)是(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)^后一(yi)(yi)道(dao)工序,產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)質量、劑型在很大(da)程(cheng)(cheng)度上取決(jue)于干(gan)燥技術(shu)(shu)和設備的(de)(de)(de)(de)綜合運用情況。從經濟(ji)角(jiao)度考慮,干(gan)燥器價(jia)格昂貴,工程(cheng)(cheng)投資(zi)較大(da)。另一(yi)(yi)方(fang)面,干(gan)燥又是(shi)高(gao)(gao)耗能過(guo)程(cheng)(cheng),熱(re)效(xiao)率(lv)在15%一(yi)(yi)80%這樣大(da)的(de)(de)(de)(de)范圍內波動,而設備的(de)(de)(de)(de)運轉費用與干(gan)燥器的(de)(de)(de)(de)設計選型有(you)非常(chang)密(mi)切(qie)的(de)(de)(de)(de)關系,所以(yi)(yi)企業的(de)(de)(de)(de)決(jue)策者(zhe)對此歷來都比較重(zhong)視。被干(gan)燥物料的(de)(de)(de)(de)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)有(you)許(xu)多(duo),它們的(de)(de)(de)(de)理化性(xing)(xing)(xing)質又有(you)很大(da)差異。甚至(zhi)同一(yi)(yi)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)工藝、同一(yi)(yi)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)(pin)要(yao)求,導(dao)致(zhi)干(gan)燥條件(jian)可能都有(you)區別,所以(yi)(yi)就決(jue)定了干(gan)燥工程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)復雜性(xing)(xing)(xing)。由此可見,干(gan)燥過(guo)程(cheng)(cheng)較其他的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)元操作具有(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)性(xing)(xing)(xing)。
我(wo)國干(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備在解放(fang)前(qian)基本是(shi)空白,只有(you)烘房、烘箱和(he)滾筒干(gan)燥(zao)(zao)(zao)機,干(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術(shu)落后(hou)、生產(chan)設(she)備原始。到1957年(nian)才出現了(le)(le)真(zhen)空耙式干(gan)燥(zao)(zao)(zao)機,1964年(nian)以后(hou)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術(shu)有(you)了(le)(le)較快(kuai)的發(fa)展(zhan)。縱觀我(wo)國干(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術(shu)及(ji)設(she)備的發(fa)展(zhan)史,在幾(ji)十(shi)年(nian)間經歷(li)由(you)簡到繁(fan)、由(you)低(di)級到高(gao)級的發(fa)展(zhan)階段,現在常(chang)用(yong)(yong)于生產(chan)的干(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備有(you)十(shi)余(yu)類三十(shi)多個系列(lie),加(jia)上組合干(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備約有(you)五十(shi)幾(ji)種,再(zai)加(jia)上專(zhuan)用(yong)(yong)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備就更難于統計,合理地選用(yong)(yong)這些干(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)備也不是(shi)一件易事,選型(xing)的前(qian)提(ti)是(shi)了(le)(le)解這些設(she)備的基本工作原理、結(jie)構特點(dian)以及(ji)適用(yong)(yong)物料范圍,這樣在選型(xing)時才避免走彎路。
近(jin)些年來,由(you)于(yu)(yu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展,給篩(shai)選(xuan)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)帶(dai)來了(le)更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜因(yin)素。即使是(shi)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計、制造或使用者(zhe)也(ye)常常弄不清如(ru)何去選(xuan)擇(ze)合適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)。由(you)于(yu)(yu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)(tui)銷者(zhe)在市場上只是(shi)對(dui)(dui)他(ta)們推(tui)(tui)銷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)機(ji)種(zhong)類感興趣,而對(dui)(dui)其他(ta)種(zhong)類則并(bing)不介紹,這樣,用戶就只得(de)借助(zhu)于(yu)(yu)有(you)(you)關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現代干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)技(ji)術參考資料(liao)決定對(dui)(dui)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)^后選(xuan)擇(ze)。毫無疑(yi)問,用戶很需要(yao)由(you)推(tui)(tui)銷者(zhe)提供的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗室,實驗范圍(wei)及技(ji)術經(jing)濟方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)資料(liao)。因(yin)此,就必須熟(shu)悉(xi)大多(duo)數干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei),才有(you)(you)可能選(xuan)出合理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)。應(ying)該強調的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),在特(te)(te)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產運行狀態(tai)(tai)中,很有(you)(you)可能有(you)(you)很多(duo)較(jiao)適用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)機(ji),但也(ye)必須知道,在特(te)(te)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作狀態(tai)(tai)中,沒有(you)(you)一個嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規則規定出極^的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)^佳干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei),每一種(zhong)產品都(dou)有(you)(you)自己獨特(te)(te)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產方式。影響(xiang)^佳干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)裝置選(xuan)擇(ze)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素很多(duo),如(ru)選(xuan)擇(ze)間歇干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)還是(shi)連續干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)、礦物燃料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)消耗、電耗、地方環境(jing)法(fa)或噪(zao)音污染限制等。產品產量對(dui)(dui)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)更(geng)是(shi)一個主要(yao)因(yin)素。
三、干燥設備使(shi)用概(gai)況
前面提到,干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設備是在許多(duo)(duo)工(gong)業生(sheng)產中(zhong)大量應用。多(duo)(duo)年(nian)來已有多(duo)(duo)種(zhong)機型用于(yu)工(gong)業化(hua)生(sheng)產中(zhong),如(ru)氣流(liu)(liu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器、流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器、噴霧干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器、滾筒干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)機、耙(pa)式干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器、冷(leng)凍干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)機、紅外(wai)線干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)及組合式干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)等達幾(ji)十種(zhong)之(zhi)多(duo)(duo)。為什么(me)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設備類型很(hen)多(duo)(duo)呢?這主要是由于(yu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)物(wu)料型態、性質各不相同,處(chu)理(li)的(de)物(wu)料有各種(zhong)不同的(de)具體(ti)要求(qiu)所致(zhi)。
隨著我國各(ge)行業的(de)(de)生產技術的(de)(de)飛躍發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan),國內干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)技術和(he)設備也得(de)(de)到了(le)(le)(le)迅(xun)速發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。在(zai)(zai)散粒(li)狀物料的(de)(de)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)方面,近幾年來流(liu)態化(hua)技術獲得(de)(de)了(le)(le)(le)更加廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong)和(he)新(xin)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。流(liu)態化(hua)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)充(chong)分(fen)改(gai)善了(le)(le)(le)氣固相接觸(chu)條件(蒸發(fa)(fa)(fa)表面積增大(da)),物料的(de)(de)劇烈攪動,大(da)大(da)減少了(le)(le)(le)氣膜阻力,給傳熱(re)介質(zhi)創造了(le)(le)(le)極為(wei)有利的(de)(de)條件。除了(le)(le)(le)國內在(zai)(zai)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)技術中使用(yong)較(jiao)早的(de)(de)氣流(liu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)獲得(de)(de)較(jiao)迅(xun)速發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)外,近年來流(liu)化(hua)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設備發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)得(de)(de)^快(kuai)。主要表現在(zai)(zai)利用(yong)流(liu)態化(hua)技術結合各(ge)種被干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)物料特(te)性和(he)要求(qiu)創制了(le)(le)(le)很多新(xin)型(xing)高效的(de)(de)流(liu)態化(hua)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器,分(fen)述如下。
直管(guan)氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)是國內使用(yong)(yong)較早的流化干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)(she)備(bei),經(jing)數年(nian)來的生(sheng)(sheng)產(chan)實踐認為氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)對散粒狀物(wu)料(liao),特別是熱(re)敏性物(wu)料(liao)的干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao),還(huan)是比(bi)較理(li)想的干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)設(she)(she)備(bei)。它無(wu)論生(sheng)(sheng)產(chan)量,占地面積(ji)等(deng)(deng)方(fang)(fang)面均比(bi)烘箱干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)優(you)越,因此目(mu)前在制藥、塑料(liao)、食品、化肥(fei)等(deng)(deng)工業(ye)中(zhong)使用(yong)(yong)的更(geng)加(jia)廣泛。但氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)還(huan)存在熱(re)利用(yong)(yong)率較低、設(she)(she)備(bei)高(gao)(gao)、氣(qi)(qi)(qi)固兩相相對速度較低等(deng)(deng)缺(que)點。近年(nian)來創制了(le)(le)(le)(le)脈沖(chong)氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)、旋風氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)、粉(fen)碎(sui)氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)等(deng)(deng)新型氣(qi)(qi)(qi)流設(she)(she)備(bei),克服了(le)(le)(le)(le)直管(guan)氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)的缺(que)點。粉(fen)碎(sui)氣(qi)(qi)(qi)流除降低高(gao)(gao)度外,還(huan)擴大了(le)(le)(le)(le)氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)的使用(yong)(yong)范圍,使易氧化的物(wu)料(liao)能用(yong)(yong)空氣(qi)(qi)(qi)作為干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)介質,既(ji)降低了(le)(le)(le)(le)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)動力消耗(hao),又提高(gao)(gao)了(le)(le)(le)(le)產(chan)品的產(chan)量和質量,此外還(huan)采用(yong)(yong)了(le)(le)(le)(le)多(duo)級(ji)氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)流程(cheng)和組合氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)流程(cheng),在氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器(qi)的應用(yong)(yong)上,許多(duo)工程(cheng)采用(yong)(yong)了(le)(le)(le)(le)二級(ji)串聯方(fang)(fang)式,在有些物(wu)料(liao)的干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)上更(geng)加(jia)合理(li),也提高(gao)(gao)了(le)(le)(le)(le)熱(re)效率。直管(guan)氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)在生(sheng)(sheng)產(chan)操作方(fang)(fang)面已很成熟(shu)。脈沖(chong)氣(qi)(qi)(qi)流、旋風氣(qi)(qi)(qi)流干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)已工業(ye)化多(duo)年(nian),操作已較成熟(shu),但理(li)論設(she)(she)計(ji)方(fang)(fang)面還(huan)很缺(que)少。在今后的實踐發(fa)展中(zhong)還(huan)需(xu)進一步完善。
大部分(fen)熱敏性較強和易氧化的物(wu)料(liao),均(jun)采用(yong)氣(qi)流干燥。一(yi)般能將初濕為10%一(yi)25%的物(wu)料(liao)干燥至1%-0.05%,被干燥的物(wu)料(liao)粒度一(yi)般在60-100目,產量一(yi)般在100 - 200kg/h。目前國內在制藥、食(shi)品(pin)、塑(su)料(liao)等(deng)工(gong)業(ye)中廣(guang)泛使用(yong)。隨著我國生(sheng)產技術(shu)的飛速發展,氣(qi)流干燥在今后的工(gong)業(ye)生(sheng)產中必定(ding)應用(yong)得更(geng)加(jia)廣(guang)泛。
流(liu)(liu)(liu)化(hua)干(gan)(gan)燥是(shi)(shi)^近(jin)年(nian)發(fa)展(zhan)起來的(de)又一干(gan)(gan)燥技(ji)術(shu)。經過生產實踐(jian)(jian)證明它有很多優越性,能(neng)實現小設(she)備大(da)生產,由于(yu)熱(re)容系數(shu)較(jiao)大(da)和停留時間(jian)可任意調節(jie),故(gu)對含表面水和需經過降速干(gan)(gan)燥階段的(de)物(wu)(wu)料均適用,特別適用于(yu)散粒物(wu)(wu)料的(de)干(gan)(gan)燥。^近(jin)發(fa)展(zhan)起來并已(yi)(yi)工業化(hua)的(de)有下列(lie)幾種型(xing)式:單(dan)層圓筒(tong)型(xing)、多層圓管(guan)型(xing)、振動流(liu)(liu)(liu)化(hua)床(chuang)、臥(wo)式多室流(liu)(liu)(liu)化(hua)床(chuang)干(gan)(gan)燥器、攪拌流(liu)(liu)(liu)化(hua)床(chuang)以及(ji)內(nei)藏熱(re)管(guan)流(liu)(liu)(liu)化(hua)床(chuang)等,其中以后者發(fa)展(zhan)得較(jiao)迅速。目前已(yi)(yi)在(zai)制藥(yao)、化(hua)肥、食品、塑料、石油化(hua)工等工業中廣泛使(shi)用。經過幾年(nian)的(de)實踐(jian)(jian),國內(nei)流(liu)(liu)(liu)化(hua)干(gan)(gan)燥無論在(zai)操(cao)作、設(she)備結構等方(fang)面均已(yi)(yi)發(fa)展(zhan)到較(jiao)成熟階段。從(cong)使(shi)用情況看,臥(wo)式多室流(liu)(liu)(liu)化(hua)干(gan)(gan)燥器由于(yu)結構簡單(dan)、操(cao)作方(fang)便而穩(wen)定、物(wu)(wu)料適應(ying)性廣,既能(neng)獲得含水均勻的(de)產品,動力消(xiao)耗又少,是(shi)(shi)流(liu)(liu)(liu)態化(hua)干(gan)(gan)燥散粒狀物(wu)(wu)料較(jiao)理想的(de)設(she)備,今(jin)后值得推(tui)廣與發(fa)展(zhan)。內(nei)藏熱(re)管(guan)是(shi)(shi)流(liu)(liu)(liu)化(hua)床(chuang)對流(liu)(liu)(liu)傳(chuan)熱(re)和傳(chuan)導傳(chuan)熱(re)相結合的(de)產物(wu)(wu),具有較(jiao)高的(de)熱(re)效率,干(gan)(gan)燥效果也效好,是(shi)(shi)近(jin)年(nian)來很受推(tui)薦(jian)的(de)新機型(xing)。
國(guo)內(nei)錐形流(liu)化床(chuang)按操作(zuo)分有(you)三(san)種型式:一(yi)(yi)種是濃相溢流(liu)出料(liao)(liao),近年來國(guo)內(nei)較多在(zai)流(liu)化造粒方面使(shi)用(yong);另一(yi)(yi)種即噴動床(chuang)干(gan)(gan)燥,是由床(chuang)頂出料(liao)(liao),產品在(zai)旋(xuan)風分離器(qi)內(nei)收集(ji)或間歇操作(zuo)床(chuang)底出料(liao)(liao)。這種結構比流(liu)化床(chuang)結構簡單(dan),設備(bei)小,產量大(da)(da),干(gan)(gan)燥強度(du)高、床(chuang)層等溫(wen)性強、不發生局部(bu)過熱。過去僅適(shi)用(yong)于大(da)(da)顆粒物料(liao)(liao)(聚氯乙烯(xi)),近年來已(yi)發展至(zhi)能應用(yong)于細粒物料(liao)(liao)的干(gan)(gan)燥。目前在(zai)塑(su)料(liao)(liao)、谷物、制(zhi)藥等部(bu)門使(shi)用(yong)。但因動力消耗較大(da)(da),使(shi)用(yong)受(shou)到一(yi)(yi)定限制(zhi)。
在溶液狀或漿(jiang)狀物料的(de)(de)干(gan)燥方(fang)面也獲得(de)了較(jiao)(jiao)新(xin)的(de)(de)發(fa)展(zhan),除使(shi)用(yong)得(de)較(jiao)(jiao)多的(de)(de)噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)燥有了新(xin)的(de)(de)發(fa)展(zhan)外(wai),近年(nian)來已(yi)成(cheng)功(gong)地采(cai)用(yong)了錐形流(liu)化(hua)(hua)床進行噴(pen)(pen)霧(wu)造粒生產并已(yi)逐(zhu)步在發(fa)展(zhan)和完善中。噴(pen)(pen)霧(wu)流(liu)化(hua)(hua)造粒干(gan)燥器(qi)首先在化(hua)(hua)肥上采(cai)用(yong),目前已(yi)在醫藥、食品(pin)等(deng)工業中采(cai)用(yong)。噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)燥在國(guo)內使(shi)用(yong)已(yi)有二(er)十幾(ji)年(nian),在設計和操作等(deng)方(fang)面都已(yi)較(jiao)(jiao)成(cheng)熟。近年(nian)來噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)燥有以下幾(ji)方(fang)面的(de)(de)進展(zhan):
(1)干燥(zao)室除向大型(xing)化(hua)發展外,噴頭霧化(hua)器(qi)性能方(fang)面有關(guan)單(dan)位(wei)也作較多的實驗研究工(gong)作,并取得了顯著效果;
(2)除熱敏性溶液(ye)更加(jia)廣泛采用噴霧干燥外,近年(nian)漿液(ye)也成功地(di)采用了(le)噴霧干燥;
(3)噴霧干燥(zao)設(she)備與其他干燥(zao)技術結合以達到干燥(zao)或干燥(zao)造粒同時進行的目(mu)的,這也(ye)是我國干燥(zao)技術水平(ping)進一步(bu)發展的體現;
(4)目前(qian)正在進(jin)行低溫(wen)噴(pen)霧干(gan)燥(zao)的實(shi)驗,它是將含濕量極低而溫(wen)度不高的空(kong)氣(qi)作載體,空(kong)氣(qi)經過(guo)預先脫水干(gan)燥(zao),在干(gan)燥(zao)過(guo)程中產(chan)品溫(wen)度不超過(guo)35’C,因此適用于熱敏性物料的干(gan)燥(zao),如醫藥、食品脫水等。