干燥设备选型技术总结

时间：2015-02-10

　　同其他工业技术一样，干燥技术在应用过程中也得到长足的进步。目前已开发出的干燥机的种类已达400多种，而且有约200多种干燥机已应用于工业化生产，其中出现了许多新型干燥机，它们有的是对普通干燥机进行结构上的改进，有的借鉴吸收了其他干燥机的优点，有的完全是一种新想法。

　干燥又是工业耗能相当大的一个单元操作，据资料记载，发达国家工业耗能的14％被用于干燥，有些行业的干燥耗能甚至占到生产总耗能的35%，而且这个数字在不断地增大。同时，运用矿物燃料作为热源进行干燥操作产生大量的二氧化碳等气体。干燥设备的尾气（这些气体中夹带一些粉尘）对大气环境有不良的影响，这对于日益引起**关注的“环境保护”是一个较大的挑战。

一、干燥技木的特点

　干燥技术有很宽的应用领域，面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求，干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。通常，在干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。**是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点；*二是要熟悉传递工程的原理，即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理；第三要有实施的手段，即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。显然，这三方面的知识和技术不属于一个学科领域。而在实践中，这三方面的知识和技术又缺一不可。所以干燥技术是一门跨行业、跨学科的技术。　

二、工业干燥装置的发展现状

　干燥在许多生产中是一个十分重要的单元操作，因为干燥在这里不仅是简单的固液分离过程，更重要的常常是生产过程的最后一道工序，产品的质量、剂型在很大程度上取决于干燥技术和设备的综合运用情况。从经济角度考虑，干燥器价格昂贵，工程投资较大。另一方面，干燥又是高耗能过程，热效率在15%一80%这样大的范围内波动，而设备的运转费用与干燥器的设计选型有非常密切的关系，所以企业的决策者对此历来都比较重视。被干燥物料的品种有许多，它们的理化性质又有很大差异。甚至同一品种不同的生产工艺、同一品种不同的产品要求，导致干燥条件可能都有区别，所以就决定了干燥工程的复杂性。由此可见，干燥过程较其他的单元操作具有更高的技术性。

　我国干燥设备在解放前基本是空白，只有烘房、烘箱和滚筒干燥机，干燥技术落后、生产设备原始。到1957年才出现了真空耙式干燥机，1964年以后干燥技术有了较快的发展。纵观我国干燥技术及设备的发展史，在几十年间经历由简到繁、由低级到高级的发展阶段，现在常用于生产的干燥设备有十余类三十多个系列，加上组合干燥设备约有五十几种，再加上**干燥设备就更难于统计，合理地选用这些干燥设备也不是一件易事，选型的前提是了解这些设备的基本工作原理、结构特点以及适用物料范围，这样在选型时才避免走弯路。

　近些年来，由于干燥技术的发展，给筛选设备带来了更多的复杂因素。即使是干燥设备的设计、制造或使用者也常常弄不清如何去选择合适的设备。由于干燥设备的推销者在市场上只是对他们推销的干燥机种类感兴趣，而对其他种类则并不介绍，这样，用户就只得借助于有关的现代干燥技术参考资料决定对设备的最后选择。毫无疑问，用户很需要由推销者提供的实验室，实验范围及技术经济方面的资料。因此，就必须熟悉大多数干燥设备，才有可能选出合理的设备。应该强调的是，在特定的生产运行状态中，很有可能有很多较适用的干燥机，但也必须知道，在特定的工作状态中，没有一个严格的规则规定出较精确的较佳干燥设备，每一种产品都有自己*特的生产方式。影响较佳干燥装置选择的因素很多，如选择间歇干燥还是连续干燥、矿物燃料的消耗、电耗、地方环境法或噪音污染限制等。产品产量对干燥机的选择更是一个主要因素。

三、干燥设备使用概况

　前面提到，干燥设备是在许多工业生产中大量应用。多年来已有多种机型用于工业化生产中，如气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器、滚筒干燥机、耙式干燥器、冷冻干燥机、红外线干燥及组合式干燥等达几十种之多。为什么干燥设备类型很多呢？这主要是由于干燥物料型态、性质各不相同，处理的物料有各种不同的具体要求所致。

　随着我国各行业的生产技术的飞跃发展，国内干燥技术和设备也得到了迅速发展。在散粒状物料的干燥方面，近几年来流态化技术获得了更加广泛的应用和新的发展。流态化干燥充分改善了气固相接触条件（蒸发表面积增大），物料的剧烈搅动，大大减少了气膜阻力，给传热介质创造了较为有利的条件。除了国内在干燥技术中使用较早的气流干燥获得较迅速发展外，近年来流化干燥设备发展得较快。主要表现在利用流态化技术结合各种被干燥物料特性和要求创制了很多新型高效的流态化干燥器，分述如下。

　直管气流干燥器是国内使用较早的流化干燥设备，经数年来的生产实践认为气流干燥对散粒状物料，特别是热敏性物料的干燥，还是比较理想的干燥设备。它无论生产量，占地面积等方面均比烘箱干燥优越，因此目前在制药、塑料、食品、化肥等工业中使用的更加广泛。但气流干燥还存在热利用率较低、设备高、气固两相相对速度较低等缺点。近年来创制了脉冲气流干燥器、旋风气流干燥器、粉碎气流干燥器等新型气流设备，克服了直管气流干燥的缺点。粉碎气流除降低高度外，还扩大了气流干燥器的使用范围，使易氧化的物料能用空气作为干燥介质，既降低了干燥动力消耗，又提高了产品的产量和质量，此外还采用了多级气流干燥流程和组合气流干燥流程，在气流干燥器的应用上，许多工程采用了二级串联方式，在有些物料的干燥上更加合理，也提高了热效率。直管气流干燥在生产操作方面已很成熟。脉冲气流、旋风气流干燥已工业化多年，操作已较成熟，但理论设计方面还很缺少。在今后的实践发展中还需进一步完善。　

　在溶液状或浆状物料的干燥方面也获得了较新的发展，除使用得较多的喷雾干燥有了新的发展外，近年来已成功地采用了锥形流化床进行喷雾造粒生产并已逐步在发展和完善中。喷雾流化造粒干燥器首先在化肥上采用，目前已在医药、食品等工业中采用。喷雾干燥在国内使用已有二十几年，在设计和操作等方面都已较成熟。近年来喷雾干燥有以下几方面的进展：

　(1)干燥室除向大型化发展外，喷头雾化器性能方面有关单位也作较多的实验研究工作，并取得了显著效果；

　(2)除热敏性溶液更加广泛采用喷雾干燥外，近年浆液也成功地采用了喷雾干燥；

　(3）喷雾干燥设备与其他干燥技术结合以达到干燥或干燥造粒同时进行的目的，这也是我国干燥技术水平进一步发展的体现；

　(4)目前正在进行低温喷雾干燥的实验，它是将含湿量较低而温度不高的空气作载体，空气经过预先脱水干燥，在干燥过程中产品温度不**过35’C，因此适用于热敏性物料的干燥，如医药、食品脱水等。

词条
词条说明
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