化工原理-干燥-讲稿

1、2021-6-21 第第第第第第5 5 5 5 5 5章章章章章章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying 一、去湿及其方法一、去湿及其方法 二、二、干燥方法干燥方法 三、三、对流干燥的传热传质过程对流干燥的传热传质过程 第第第第第第一一一一一一节节节节节节 概述概述概述概述概述概述 2021-6-21 一、除湿及其方法一、除湿及其方法一、除湿及其方法 1、何为去湿？、何为去湿？ 从物料中脱除湿分湿分的过程称为除湿。除湿。 湿分：湿分：不一定是水分！（水分或化学溶剂） 2、除湿方法、除湿方法 机械除湿法机械除湿法 ：挤压（拧衣服、过滤） 吸附法吸附法：用干燥剂吸附（硅胶

2、、无水CaCl2等） 干燥法：干燥法：加热 2021-6-21 二、干燥方法二、干燥方法二、干燥方法二、干燥方法二、干燥方法二、干燥方法 1、传导干燥、传导干燥 热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料 被干燥的物料与加热介质不直接接触，属间接干燥 优点：优点：热能利用较多 缺点：缺点：与传热壁面接触的物料易局部过热而变质，受热不 均匀。 2、辐射干燥、辐射干燥 热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物 2021-6-21 料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。 优点：生产能力强，干燥产物均匀 缺点：能耗大 3、介电加热干燥、介电加热干燥 将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变作

3、 用将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。 优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。 缺点：费用大。 2021-6-21 4、对流干燥、对流干燥 热能以对流给热的方式由热干燥介质（通常热空气）传给湿 物料，使物料中的水分汽化。物料内部的水分以气态或液态 形式扩散至物料表面，然后汽化的蒸汽从表面扩散至干燥介 质主体，再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。 优点：受热均匀，所得产品的含水量均匀。 缺点：热利用率低。 5、联合干燥、联合干燥 2021-6-21 三、对流干燥的传热传质过程三、对流干燥的传热传质过程三、对流干燥的传热传质过程三、对流干燥的传热传质过程三、对流干燥的传热传质过程三、对流干燥的传

4、热传质过程 对流干燥中，传热和传质同时发生传热和传质同时发生 1、传热过程、传热过程 干燥介质 Q 湿物料表面 Q 湿物料内部 2、传质过程、传质过程 湿物料内部 湿分 湿物料表面 湿分 干燥介质 2021-6-21 第第第第第第5 5 5 5 5 5章章章章章章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying 一、一、湿空气的性质湿空气的性质 二、二、湿度图及其应用湿度图及其应用 第第第第第第二二二二二二节节节节节节 湿空气的性质和湿焓湿空气的性质和湿焓湿空气的性质和湿焓湿空气的性质和湿焓湿空气的性质和湿焓湿空气的性质和湿焓 图图图图图图 2021-6-21 一、湿空气的性质

5、一、湿空气的性质一、湿空气的性质一、湿空气的性质一、湿空气的性质一、湿空气的性质 1、湿度、湿度H（ humidity） 湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比 ，又称湿含量。 量湿空气中绝干空气的质 湿空气中水汽的质量 H gg ww Mn Mn 对于水蒸气空气系统： g w n n H 29 18 g w n n622. 0 w w g w pP p n n 2021-6-21 w w pP p H 622. 0 w pPfH, 当湿空气中水汽分压pw等于该空气温度下的饱和蒸汽压ps时， 其湿度称为饱和湿度，用Hs表示。 s s S pP p H 622. 0 ),(tPfH S 2021

6、-6-21 2、相对湿度百分数、相对湿度百分数（ relative humidity） 在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压pw与同温度 下的饱和蒸汽压ps之比。 %100 s w p p 相对湿度代表湿空气的不饱和程度，愈低，表明该空气 偏离饱和程度越远，干燥能力越大。=1，湿空气达到饱 和，不能作为干燥介质。 2021-6-21 将 %100 s w p p 代入 w w pP p H 622. 0 s s pP p H 622. 0 在总压一定时 HTf, 3、比体积、比体积 H v 在湿空气中，1kg绝干空气体积和相应水汽体积之和， 又称湿容积。 2021-6-21 绝干气 水汽绝

7、干空气 kg mm vH 33 P tH vH 5 10013. 1 273 273 4 .22 1829 1 P t H 5 10013. 1 273 273 244. 1772. 0 4、比热容、比热容 H c 常压下，将湿空气中1Kg绝干空气及相应水汽的温度升 高（或降低）1所需要（或放出）的热量，称为湿比热。 2021-6-21 vgH Hccc HcH88. 101. 1 HfcH 5、湿空气的焓、湿空气的焓 I 湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。 Vg HIII 2021-6-21 0 HrtHCtCI vg 0 HrtHCC vg HtH2490)88. 101.

8、1 ( 6、干球温度、干球温度t和湿球温度和湿球温度 t 1）干球温度）干球温度 用普通温度计测得的湿空气的真实温度真实温度 2）湿球温度）湿球温度 湿球温度计在温度为t，湿度为H的不饱和空气流中，达 到平衡或稳定时所显示的温度。 2021-6-21 t 大量的 湿空气 t, H tw 水 2021-6-21 t 大量的 湿空气 t, H 水 表面水的 分压高 N,k 水向空气 主体传递 Q, 蒸发时 需要吸热 tw 自身降温 Htft, 2021-6-21 7、绝热饱和冷却温度、绝热饱和冷却温度 as t 水分向空 气中汽化 空气降 温增湿 饱和 as t 绝热 焓不焓不 变变 2021-6

9、-21 对于空气水系统， as tt 注意：绝热饱和温度与湿球温度的区别和联系！注意：绝热饱和温度与湿球温度的区别和联系！ 2021-6-21 8、露点、露点 d t 将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度 相应的湿度称为饱和湿度 d ts H , d d d ts ts ts pP p H , , , 622. 0 d d d ts ts ts H PH p , , , 622. 0 H HP 622. 0 2021-6-21 对于水蒸汽空气系统，干球温度、绝热饱和温度和 露点间的关系为： 不饱和空气： das tttt)( 饱和空气：饱和空气： das tttt)( 2021-6-21 二

10、、湿度图及其应用二、湿度图及其应用二、湿度图及其应用二、湿度图及其应用二、湿度图及其应用二、湿度图及其应用 （2个独立参数，确定湿空气的状态）个独立参数，确定湿空气的状态） 1、H-I图图 （湿度-焓图） P 坐标轴 五条线 -等湿线 等焓线 等干球温度线 等相对湿度线 水蒸汽分压线 2021-6-21 湿空气参数的计算比较繁琐，甚至需要试差。为了方便 和直观，通常使用湿度图。 等湿线 等焓线 等温线 p-H线 等相对 湿度线 2021-6-21 2、湿度图的应用、湿度图的应用 1）由测出的参数确定湿空气的状态）由测出的参数确定湿空气的状态 a）水与空气系统，已知空气的干球温度t和湿球温度tw

11、，确 定该空气的状态点A(t,H)。 b）水与空气系统中，已知t和td，求原始状态点A(t,H)。 c）水与空气系统中，已知t和，求原始状态点A的位置 2）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气 的其他参数和性质的其他参数和性质 2021-6-21 A td A 2021-6-21 % A 2021-6-21 例：例：已知湿空气的干球温度t=30，相对湿度=0.6，求 湿空气的湿度H，露点td、tas、tw。 %100 6 . 0 t=30 A H=0.016kg/kg干气 D td=21 等焓线 C tas=23 2021-6-21

12、 第第第第第第5 5 5 5 5 5章章章章章章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying 一、一、湿物料中含水量的表示湿物料中含水量的表示 方法方法 二、二、干燥系统的物料衡算干燥系统的物料衡算 三、三、干燥系统的热量衡算干燥系统的热量衡算 四、空气通过干燥器时的状空气通过干燥器时的状 态变化态变化 第第第第第第三三三三三三节节节节节节 干燥过程的物料与热干燥过程的物料与热干燥过程的物料与热干燥过程的物料与热干燥过程的物料与热干燥过程的物料与热 量衡算量衡算量衡算量衡算量衡算量衡算 2021-6-21 一、湿物料中含水量的表示方法一、湿物料中含水量的表示方法一、湿物料中

13、含水量的表示方法一、湿物料中含水量的表示方法一、湿物料中含水量的表示方法一、湿物料中含水量的表示方法 1、湿基含水量、湿基含水量W 湿物料的总质量 水分质量 2、干基含水量、干基含水量X 湿物料中绝干料的质量 湿物料中水分的质量 X 3、换算关系、换算关系 X X 1 1 X 2021-6-21 二、干燥系统的物料衡算二、干燥系统的物料衡算二、干燥系统的物料衡算二、干燥系统的物料衡算二、干燥系统的物料衡算二、干燥系统的物料衡算 1、水分蒸发量、水分蒸发量 以s为基准，对水分作物料衡算 2021-6-21 2211 GXLHGXLH 2112 XXGHHLW 2、空气消耗量、空气消耗量L 12

14、21 HH XXG L 12 HH W 每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气数量l W L l 12 1 HH 2021-6-21 3、干燥产品流量、干燥产品流量G2 对干燥器作绝干物料的衡算 1122 11GG 2 11 2 1 1 G G 2021-6-21 三、干燥系统的热量衡算三、干燥系统的热量衡算三、干燥系统的热量衡算三、干燥系统的热量衡算三、干燥系统的热量衡算三、干燥系统的热量衡算 1、热量衡算的基本方程、热量衡算的基本方程 忽略预热器的热损失，以1s为基准，对预热器列焓衡算 10 LIQLI p 2021-6-21 单位时间内预热器消耗的热量为： 01 IILQp 对干燥器列焓衡算

15、，以1s为基准 LD QIGLIQIGLI 2211 单位时间内向干燥器补充的热量为 LD QIIGIILQ 1212 单位时间内干燥系统消耗的总热量为 Dp QQQ L QIIGIIL 1202 连续干燥系统热量衡算的基本方程式 2021-6-21 简化： 湿空气进出干燥器时的焓分别为：湿空气进出干燥器时的焓分别为： 0000 HItcI Vg 2222 HItcI Vg 0220202 HHIttcII Vg 2021-6-21 0220200202 HHtcrttcII g 02202 88. 1249001. 1HHttt 湿物料进出干燥器的焓分别为湿物料进出干燥器的焓分别为 222

16、m cI 1212 m cII Dp QQQ L QIIGIIL 1202 Lm QGc HHtttL 12 02202 88. 1249001. 1 111 m cI 2021-6-21 12 HH W L 02 HH W Q 022 02 02 88. 1249001. 1HHt HH W ttL Lm QGc 12 Lm QGctWttL 12202 88. 1249001. 1 可见：向干燥系统输入的热量用于：加热空气；加热物料； 蒸发水分；热损失 2021-6-21 四、空气通过干燥器时的状态变化四、空气通过干燥器时的状态变化四、空气通过干燥器时的状态变化四、空气通过干燥器时的状态变

17、化四、空气通过干燥器时的状态变化四、空气通过干燥器时的状态变化 1、等焓干燥过程、等焓干燥过程 (理想干燥过程，绝热干燥过程理想干燥过程，绝热干燥过程 ) 规定： 不向干燥器中补充热量QD=0； 忽略干燥器向周围散失的热量QL=0； 物料进出干燥器的焓相等 0 12 IIG 2021-6-21 21 II 2021L L IIG IIQ 将上述条件代入 H0 t0 A I H t1B t2 C 21 II Dp QQQ 2021-6-21 例：例：某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料 的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含 水量为0.5%。空气状况为：初始温度为

18、25，湿度为 0.005kg/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140，若离 开干燥器的温度选定为60和40， 试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。 又若空气在干燥器的后续设备中温度下降了10，试分析 以上两种情况下物料是否返潮？假设干燥器为理想干燥器。 2021-6-21 解：解：因在干燥器内经历等焓过程， 21HH II 222111 249088. 101. 1249088. 101. 1HtHHtH 140 1 t 干空气kgkgHH/005. 0 01 60 2 t 24906088. 1 6001. 1005. 02490 24906088. 1 140005. 088

19、. 101. 1 2 H 干空气kgkg /0363. 0 2021-6-21 绝干物料量 ： 11 1 GGC035. 011 skg /965. 0 1 1 1 1 X绝干料水 kgkg/0363. 0 5 .96 5 . 3 绝干料水 kgkgX/00503. 0 5 . 01 5 . 0 2 绝干空气量 12 22 HH XXG L C 005. 00363. 0 00503. 00363. 0965. 0 skg /964. 0 2021-6-21 预热器的传热速率 )( 01 ttLcQ Hp 010 88. 101. 1ttHL 25140005. 088. 101. 1964.

20、 0 skJ /113 40 2 t 干空气kgkgH/0447. 0 2 skgL/76. 0 skJQp/89 2021-6-21 分析物料的返潮情况 当t2=60时，干燥器出口空气中水汽分压为 2 2 2 622. 0H PH p 0363. 0622. 0 0363. 033.101 kPa59. 5 t=50时，饱和蒸汽压ps=12.34kPa， 2 pps 即此时空气温度尚未达到气体的露点，不会返潮。 当t2=40时，干燥器出口空气中水汽分压为 kPap79. 6 0447. 0622. 0 0447. 033.101 2 2021-6-21 t=30时，饱和蒸汽压ps=4.25k

21、Pa， s pp 2 物料可能返潮。 2021-6-21 第第第第第第5 5 5 5 5 5章章章章章章 干燥干燥干燥干燥干燥干燥 DryingDryingDrying 一、一、物料中所含水分的性质物料中所含水分的性质 二、二、干燥曲线和干燥速率曲线干燥曲线和干燥速率曲线 三、干燥时间的计算三、干燥时间的计算 第第第第第第四四四四四四节节节节节节 干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间干燥速度和干燥时间 2021-6-21 一、物料中所含水分的性质一、物料中所含水分的性质一、物料中所含水分的性质一、物料中所含水分的性质一、物料中所含水分的性质

22、一、物料中所含水分的性质 1、平衡水分与自由水分、平衡水分与自由水分 1）平衡水分）平衡水分 用某种空气无法再去除的水分。 与物料的种类、温度及空气的相对湿度有关 物料中的平衡水分随温度升高而减小 随湿度的增加而增加。 2）自由水分）自由水分 在干燥过程中所能除去的超出平衡水分的那一部分水分。 2021-6-21 2、结合水分和非结合水分、结合水分和非结合水分 结合水分：结合水分：与物料之间有物理化学作用，因而产生的蒸汽压 低于同温度下纯水的饱和蒸汽压。 包括溶涨水分和小毛细管中的水分 。难于除去 非结合水分非结合水分 ：机械地附着在物料表面， 产生的蒸汽压与纯 水无异。 包括物料中的吸附水分

23、和大孔隙中的水分。 容易除去。 平衡水分一定是结合水分；平衡水分一定是结合水分； 自由水分包括了全部非结合水分和一部分结合水分。自由水分包括了全部非结合水分和一部分结合水分。 2021-6-21 二、干燥曲线和干燥速率曲线二、干燥曲线和干燥速率曲线二、干燥曲线和干燥速率曲线二、干燥曲线和干燥速率曲线二、干燥曲线和干燥速率曲线二、干燥曲线和干燥速率曲线 1、干燥实验和干燥曲线、干燥实验和干燥曲线 干燥曲线 ： 恒定干燥条件下，物料的含水率X与时间的关系 2、干燥速率曲线、干燥速率曲线 1）干燥速率曲线）干燥速率曲线 干燥速率 ： 单位时间内，单位干燥面积上汽化的水分量 Ad dW U 2021-

24、6-21 2021-6-21 XGW C dXGdW C Ad dXG U C ABC段表示干燥第一阶段，BC段为恒速干燥阶段， AB段为物料的预热阶段，但此段所需的时间很短，一般并 入BC段内考虑 。 CDE段为第二阶段，在此阶段内干燥速率随物料含水量 的减小而降低，称为降速干燥阶段。 两个干燥阶段之间的交点称为临界点。与该点对应的物 料含水量称为临界含水XC。 2021-6-21 2021-6-21 2）干燥机理）干燥机理 a）恒速干燥阶段 干燥速度由水的表面汽化速度所控制 b）降速干燥阶段 过程速度由水分从物料内部移动到表面的速度所控制。 c）临界含水量 临界水分随物料本身性质、厚度和干

25、燥速率的不同而 异，通常临界水分随恒速阶段的干燥速度和物料厚度的增加 而增大。 2021-6-21 三、干燥时间的计算三、干燥时间的计算三、干燥时间的计算三、干燥时间的计算三、干燥时间的计算三、干燥时间的计算 1、恒定干燥条件下干燥时间的计算、恒定干燥条件下干燥时间的计算 1）利用干燥速度曲线进行计算）利用干燥速度曲线进行计算 Ad dXG U C 分离变量积分 1 , 0XX 21, XX 2021-6-21 1 2 0 1 X X C U dX A G d 211 XX AU G C C 2）用对流传热系数或传质系数进行计算）用对流传热系数或传质系数进行计算 3）影响恒速干燥的因素）影响恒

26、速干燥的因素 空气流速的影响 空气湿度的影响 空气温度的影响 2021-6-21 2、降速干燥时间的计算、降速干燥时间的计算 1 2 2 X X c U dX A G 不论干燥曲线如何，都可用图解积分法 当干燥曲线为直线或近似直线时 XXkU X XX U k C X 0 2021-6-21 d dX A G U C C XXAk dXG d X C 2 2 X X X C C XXk dX A G 2 X X X C C XX dX Ak G 2021-6-21 XX XX Ak G CX C2 ln XX XX Ak G C X C 2 2 ln 3、干燥总时间、干燥总时间 321 202

27、1-6-21 厢式厢式厢式 ( ( (室式室式室式) ) ) 干燥器干燥器干燥器 ( ( (Tray dryer)Tray dryer)Tray dryer) 小型的称为烘箱，大型的称为烘房，可同时处理多种物料。 通常在常压或真空下间歇操作。厢内设有支架，湿物料放在矩形 浅盘内，或悬挂在支架上(板状物料)，空气经加热器预热并均匀 分配后，平行掠过物料表面，离开物料表面的湿废气体，部分排 空，部分循环，与新鲜空气混合后用作干燥介质。 进风 排气 物料盘加热器风扇 小车 进风 排气 2021-6-21 厢式干燥器的特点厢式干燥器的特点厢式干燥器的特点 对各种物料的适应性强，但物料得不到分散，气固两

28、相接触不好， 干燥时间长。可用多孔底板浅盘，使气体自上而下穿流通过物料 层 (穿流型厢式干燥器)，以提高干燥速率。 优点：对物料适应性强，可以用于各种物料的干燥，适用于小规 模多品种、干燥条件变动大的场合。 缺点：热效率较低，产品质量不易均匀。 2021-6-21 洞道式干燥器洞道式干燥器洞道式干燥器 在一狭长的通道内铺设铁轨，物料放置在一串小车上，小车可以 连续地或间歇地在进、出通道。 空气连续地在洞道内被加热并强制地流过物料表面，流程可安排 成并流或逆流，还可根据需要安排中间加热或废气循环，干燥介 质可用热空气和烟道气。 洞道式干燥器容积大，小车在洞道内停留时间长，适用于具有一 定形状的比

29、较大的物料如木材、皮革或陶器等的干燥。 风扇 加热器 小火车 进气 排气口 湿物料 干品 2021-6-21 带式干燥器带式干燥器带式干燥器 ( ( (Belt dryer)Belt dryer)Belt dryer) 结构及原理 进风 循环风机 预热器 将物料通过布料机构 (如星型布料器、摆动带、粉碎机或造粒机) 分布在输送带 (多为网状) 上，输送带通过一个或几个加热单元组 成的通道，每个加热单元均配有空气加热和循环系统，每一个通 道有一个或几个排湿系统，在输送带通过时，热空气从上往下或 从下往上通过输送带上的物料，从而使物料能均匀干燥。传送带 可以做成多层，带宽1-3m，长为4-50m，

30、干燥时间为5-120分钟。 湿料 产品 热风 2021-6-21 带式干燥器带式干燥器带式干燥器 ( ( (Belt dryer)Belt dryer)Belt dryer) 优点：干燥过程中物料翻动少，对晶体形状保持完好，适用于处 理粒状、块状和纤维状物料； 缺点：热效率较低，生产能力较小。 2021-6-21 带式干燥器带式干燥器带式干燥器 ( ( (Belt dryer)Belt dryer)Belt dryer) 典型产品 脱水蔬菜、颗粒饲料、味精、鸡精、 椰蓉、有机颜料、合成橡胶、丙稀纤 维、药品、药材、小木制品、塑料制 品、电子元器件老化、固化等。 2021-6-21 气流干燥器（

31、气流干燥器（气流干燥器（Flash dryerFlash dryerFlash dryer） 气流干燥器的结构与流程： 1 - 空气过滤器 2 - 空气加热器 3 - 加料器 4 - 风机 5 - 干燥管 6 - 旋风分离器 7 - 除尘器 2021-6-21 (1) 干燥速度快，固体物料分散悬浮在气流中，气固两相间具有很 大的传热传质面积。热气体进口速度高(20-40m/s)，气固两相 间(尤其是加速段)相对速度很大，平均体积传热系数 ha 为 3000-7000 W/(m3K)，比其它类型干燥器高几倍至几十倍，同 等生产能力条件下，气流干燥器的体积小得多。 (2) 气固并流操作，符合干燥基

32、本规律，即在恒速段干燥条件十分 强烈，而在降速段内扩散控制时，温和的干燥条件正好与之 相适应，可以使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。 (3) 干燥时间短，物料从进入干燥器开始，到气固两相脱离接触， 整个干燥过程不超过1秒钟，因而气流干燥又称为快速干燥或 闪蒸干燥，特别适合于热敏性物料的干燥。 (4) 气流干燥器中，固体物料呈活塞流流动，每一颗粒子经历的干 燥时间大致相同，因而干燥产品的湿含量均匀一致。 (5) 结构简单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能稳定， 维修量小。 2021-6-21 (1) 物料停留时间短，只适合于干燥非结合水分的干燥，故常被 用作物料的预干燥； (2) 颗

33、粒破碎现象比较严重，颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰 撞与摩擦。故不适合于干燥晶形不允许破坏的物料； (3) 气固两相分离任务很重，固体产品的放空损失较大，粉料排 空对环境造成一定污染； (4) 气固两相接触时间短，传热不充分，气体放空损失大，热效 率较低； (5) 气体通过干燥系统的流动阻力较大，因而风机的动力消耗较 高，故总能耗较高。 加速运动段是气流干燥器最有效的干燥区段，一根 10m 长的气 流管，80%左右的水分量是在长约 2m 左右的加速段汽化干燥的。 2021-6-21 (1) 多级气流干燥器 (2) 脉冲式气流干燥器 (3) 旋风式气流干燥器 将多台气流干燥串联使用，总管长相同的

34、情况下，加速段增加。 且各干燥器可选择合适的气体条件，有利于热能的回收和合理 利用。在淀粉、奶粉生产中被广泛采用。 脉冲管内气速随管径变化而交替地增大和减 小。由于惯性的作用，颗粒运动速度滞后气 体，使气固两相的相对速度增加。 类似于旋风分离器，但更长，气流携带固体 颗粒沿切线方向进入后作螺旋运动，使物料 在瞬间得到干燥。适用于允许磨损的热敏性 物料（如制药行业）。 2021-6-21 流化床干燥器（流化床干燥器（流化床干燥器（Fluidized bed dryerFluidized bed dryerFluidized bed dryer） 2021-6-21 (1) 气流干燥与流态化干燥的

35、区别在于操作气速不同。气流管中 颗粒浓度较低，流化层中颗粒浓度较大； (2) 操作气速低，但颗粒浓度高，气固接触面积很大，颗粒剧烈 运动使气膜受到强烈冲刷，表面更新速率很快，传热传质速 率很高，体积传热系数 ha 可达23007000 W/(m3K)； (3) 物料颗粒的剧烈运动和相互混合使床内各处的温度均匀一致， 避免了物料的局部过热，为物料的优质干燥提供了条件； (4) 物料停留时间任意可调，特别适合于干燥结合水分； (5) 连续操作时物料的停留时间分布很不均匀，部分物料因停留 时间过短而干燥不充分(underdry)，部分颗粒因停留时间过长 而过分干燥(overdry)。单层流化床仅用于

36、对产品湿含量的均 匀性要求不高的场合，如硫铵、磷铵和氯化铵等的干燥。 工业上常将流化床干燥器与气流干燥器串联使用，利用气流干燥 的闪蒸作用，迅速使物料的表面水分汽化，然后送入流化床干燥 器中进一步脱除物料所含的结合水分。 2021-6-21 XF系列沸腾干燥器 常州优力干燥设备有限公司 2021-6-21 流化床干燥器适用于散粒状物料的干燥。 物料的粒径一般为 0.16 mm，最佳粒径为 0.53 mm。 (1) 医药药品中的原料药、压片颗粒、中药冲剂； (2) 化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物料的 干燥除湿； (3) 食品、粮食加工、食品饮料冲剂、玉米胚芽、饲料等的干燥。 2

37、021-6-21 多层流化床 固体在每一层完全混合，但层与层之间不 相混。改善了物料停留时间的分布，层数 越多，产品湿含量愈均匀。国内使用五层 流化床干燥涤纶切片，效果很好。 气固两相逆流流动，有利于降低产品的湿 含量，且可使热量的利用更加充分。 多层流化床特别适合于产品湿含量较低、 冷物料不能承受强烈干燥而干物料可以耐 高温的场合。 多层床其结构复杂，气体的流动阻力也较 大，因而限制了多层流化床的应用。 气体出口 热风 出料 加料 溢流管 床内分离器 主要问题：控制物料顺利流至下一层的量，且不使气体沿溢流管 短路跑掉。在应用中常因操作不当而不能正常生产。 2021-6-21 可按需将床层分隔

38、成 36 室，最多可达 12 室（如聚丙烯流化床干燥器）。 物料依次通过各室，最后翻过堰板卸出。 多个全混室串联的结果使物料的停留时 间分布接近活塞流。 各室气体流速、温度可灵活调节，以形 成最佳流化状态和干燥条件， 气体压降比多层床低，操作稳定性也好， 但热效率不及多层床高。 卧式多室流化床 热风 冷风 气体出口 出料 加料 隔板 流化床干燥器结构简单，造价较低，可动部件少，维修费用低， 物料磨损较小，气固分离比较容易，传热传质速率快，热效率较 高，物料停留时间可以任意调节，因而这种干燥器在工业上获得 了广泛的应用，已发展成为粉粒状物料干燥的最主要手段。 2021-6-21 喷雾干燥器（喷雾

39、干燥器（喷雾干燥器（Spray dryerSpray dryerSpray dryer） 用于干燥溶液、浆液或悬浮液。液状物料由雾化器喷成雾状细滴 并分散于热气流中，使水分迅速汽化而获得微粒状干燥产品。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 雾滴直径通常仅为 3060m，每升料液具有 100600m2 的蒸发面 积，故所需干燥时间很短（约为530s）。 特别适合于干燥热敏性的物料，如牛奶、蛋制品、血浆、洗衣粉、 抗菌素、酵母和染料等，已广泛应用于食品、医药、燃料、塑料 及化学肥料等行业。 2021-6-21 喷雾干燥器（喷雾干燥器（喷雾干燥器（Spray dryerSpray dryerSpray dryer） 1 - 滤风罩 2 - 送风机 3 - 加热器 (电,蒸汽,燃油,气,煤) 4 - 料槽 5 - 供料泵 6 - 喷枪 7 - 干燥塔 8 - 一级收尘器 (