青海大学干燥课件第5章第4节干燥器

1、2021-7-25第五章第五章 干燥干燥第四节第四节 干燥器干燥器2021-7-25一、干燥设备的要求和分类物料形状：块状、粒状、溶液、浆状及膏糊状物料形状：块状、粒状、溶液、浆状及膏糊状物料性质：耐热性、含水量、分散性、黏性、耐酸碱性、防爆性及湿度等物料性质：耐热性、含水量、分散性、黏性、耐酸碱性、防爆性及湿度等对干燥产品的要求：含水量、形状、强度及粒度等对干燥产品的要求：含水量、形状、强度及粒度等生产规模或生产能力生产规模或生产能力物料种类物料种类对干燥器的主要要求为：对干燥器的主要要求为：（1）能保证干燥产品的质量要求，如含水量、强度、形状等。）能保证干燥产品的质量要求，如含水量、强度、

2、形状等。（2）要求干燥速率快、干燥时间短，以减小干燥器的尺寸、降）要求干燥速率快、干燥时间短，以减小干燥器的尺寸、降低耗能量，同时还应考虑干燥器的辅助设备的规格和成本，即低耗能量，同时还应考虑干燥器的辅助设备的规格和成本，即经济性要好。经济性要好。（3）操作控制方便，劳动条件好）操作控制方便，劳动条件好2021-7-25干燥器的分类按传热方式分类对流干燥器厢式干燥器气流干燥器沸腾干燥器转筒干燥器喷雾干燥器传导干燥器滚筒干燥器真空盘架式干燥器红外线干燥器辐射干燥器微波干燥器介电干燥器按操作压力按操作压力常压干燥器减压干燥器按操作方式按操作方式连续式干燥器间歇式干燥器2021-7-25二、干燥器的

3、主要类型1、厢式干燥器(盘式干燥器) 小型的称为烘箱，大型的称为烘房，是典型的小型的称为烘箱，大型的称为烘房，是典型的常压、间歇式、对常压、间歇式、对流流干燥设备。干燥设备。优点优点: : 构造简单，设备投资构造简单，设备投资少，对物料的适应性强。少，对物料的适应性强。缺点缺点: : 物料得不到分散，干物料得不到分散，干燥速率低，装卸物料时热利燥速率低，装卸物料时热利用率较差，劳动强度大且产用率较差，劳动强度大且产品质量不均匀。产量不大。品质量不均匀。产量不大。适用场合适用场合: :块状、粉粒状、片块状、粉粒状、片状和膏状湿物料状和膏状湿物料 2021-7-252021-7-252021-7-

4、25洞道式干燥器2021-7-252021-7-252、带式干燥器适用场合适用场合: : 颗粒状、块状和纤维状的物料颗粒状、块状和纤维状的物料 优点优点: : 可保持物料的形状，可以同时连续干燥多种固体物料。可保持物料的形状，可以同时连续干燥多种固体物料。缺点缺点: : 生产能力及热效率均较低。生产能力及热效率均较低。2021-7-253、气流干燥器适用场合适用场合: : 主要用于干燥晶体和小主要用于干燥晶体和小颗粒物料，尤其是热敏性、易氧化、颗粒物料，尤其是热敏性、易氧化、不宜粉碎的物料不宜粉碎的物料特点特点: : 由于气流的速度可高达20-40m/s，物料又处于悬浮状态，因此气、固间的接触

5、面积大，强化了传热和传质过程。 物料在运动过程中相互摩擦并与壁面碰撞，对物料有破碎作用，因此气流干燥器不适于干燥易粉碎的物料。 对除尘设备要求严，系统的流动阻力大。 固体物料在流化床具有“液体”性质，所以运输方便，操作稳定，成品质量均匀，装置无活动部分，但对所处理物料的粒度有一定的限制。 干燥管有效长度高达30m，故要求厂房高。2021-7-25气流干燥器气流干燥器2021-7-254、沸腾床干燥器(流化床干燥器)2021-7-25流化床干燥器流化床干燥器2021-7-25流化床干燥器特点流化床干燥器特点 (1)(1)优点优点 1) 接触面大，搅拌激烈，热容量大，热传导效果好，效率高接触面大，

6、搅拌激烈，热容量大，热传导效果好，效率高; 2)干燥速度快，物料在设备内停留时间短，适宜于热敏性物料的干燥干燥速度快，物料在设备内停留时间短，适宜于热敏性物料的干燥 ; 3)物料在干燥室内的停留时间可由出料口控制，故容易控制成品的含水率物料在干燥室内的停留时间可由出料口控制，故容易控制成品的含水率; 4)装量简单，设备造价低，本身无机械运动装置，保养容易，维修费用低装量简单，设备造价低，本身无机械运动装置，保养容易，维修费用低. (2)(2)缺点缺点 1)对被干燥物料的粒度有一定的限制对被干燥物料的粒度有一定的限制 ; 2)对易结块物料容易产生与设备间的粘结对易结块物料容易产生与设备间的粘结

7、; 3)单层流化床难于保证干燥均匀，故需设置多层，使设备的高度大为增加单层流化床难于保证干燥均匀，故需设置多层，使设备的高度大为增加.适用场合适用场合: 主要用于粉状、颗粒状湿物料主要用于粉状、颗粒状湿物料 2021-7-255、转筒干燥器适用场合适用场合: : 膏状和固态湿物料膏状和固态湿物料 优点：优点：机械化程度高，生产能力大，流动阻力小，容易控制，产品质量均匀，对机械化程度高，生产能力大，流动阻力小，容易控制，产品质量均匀，对物料的适应性较强。物料的适应性较强。缺点：缺点：设备笨重，金属材料耗量多，热效率低，约为设备笨重，金属材料耗量多，热效率低，约为50%50%，结构复杂，占地面积，

8、结构复杂，占地面积大，传动部件需经常维修等。大，传动部件需经常维修等。2021-7-252021-7-256、喷雾干燥器适用场合适用场合: : 热敏性物料热敏性物料,溶液和泥浆状湿物料溶液和泥浆状湿物料2021-7-252021-7-25喷雾干燥器特点适用场合适用场合: : 热敏性物料热敏性物料,溶液和泥浆状湿物料溶液和泥浆状湿物料1 1、优点：、优点： (1)干燥过程非常迅速，时间仅需干燥过程非常迅速，时间仅需530s左右左右; (2)干燥过程中液滴的温度低，产品质量较好。干燥过程中液滴的温度低，产品质量较好。5060; (3)产品具有良好的溶解性、流动性和分散性，制品纯度高产品具有良好的溶

9、解性、流动性和分散性，制品纯度高; (4)生产过程简化，操作控制方便，适宜于连续化大规模生产。生产过程简化，操作控制方便，适宜于连续化大规模生产。2 2、缺点：、缺点： (1)设备比较复杂，一次性投资较大设备比较复杂，一次性投资较大; (2)废气夹带微粉，需要分离装置，结构复杂、费用较贵废气夹带微粉，需要分离装置，结构复杂、费用较贵; (3)设备庞大，卫生条件要求高设备庞大，卫生条件要求高; (4)设备的热效率不高，动力消耗大。设备的热效率不高，动力消耗大。2021-7-25喷雾干燥设备喷雾干燥设备 2021-7-257、滚筒干燥器适用场合适用场合: : 溶液、悬浮液、胶体溶液等流动性物料溶液

10、、悬浮液、胶体溶液等流动性物料2021-7-252021-7-25滚筒干燥器特点适用场合适用场合: : 溶液、悬浮液、胶体溶液等流动性物料溶液、悬浮液、胶体溶液等流动性物料特点特点: : 生产能力大，可连续操作。生产能力大，可连续操作。 结构简单，操作方便。使用范围广，结构简单，操作方便。使用范围广，可干燥颗粒物料、膏糊状物料、甚至液体物料。操作弹性大。可干燥颗粒物料、膏糊状物料、甚至液体物料。操作弹性大。2021-7-25滚筒干燥机滚筒干燥机2021-7-258 8、红外线干燥器、红外线干燥器1）红外线干燥器的基本原理）红外线干燥器的基本原理 红外线辐射器所产生的电磁波传播到被干燥的物料，当

11、红外线的发射红外线辐射器所产生的电磁波传播到被干燥的物料，当红外线的发射频率和被干燥物料中分子运动的固有频率频率和被干燥物料中分子运动的固有频率(红外线的发射波长和被干燥物红外线的发射波长和被干燥物料的吸收波长料的吸收波长)相匹配时，引起物料中的分子强烈振动，在物料内部发生相匹配时，引起物料中的分子强烈振动，在物料内部发生激烈摩擦产生热而达到干燥的目的。激烈摩擦产生热而达到干燥的目的。 2）红外线干燥器的特点）红外线干燥器的特点 1)干燥速度快，生产效率高干燥速度快，生产效率高; 2)设备小，便于连续生产和自动控制设备小，便于连续生产和自动控制; 3)无漏波危险，易操作和维修无漏波危险，易操作

12、和维修; 4)干燥质量好，加热均匀干燥质量好，加热均匀; 5)红外线频率高，波长短，适用于大面积、薄层物料的加热干燥。红外线频率高，波长短，适用于大面积、薄层物料的加热干燥。2021-7-252021-7-25奇瑞自动化设备有限公司红外线干燥设备2021-7-259、微波干燥器、微波干燥器 微波的频率范围在微波的频率范围在(300300000)MHz，波长在，波长在11000mm，微波干，微波干燥实质上是一种使用微波介质加热的干燥。微波干燥的原理基本上和高频干燥燥实质上是一种使用微波介质加热的干燥。微波干燥的原理基本上和高频干燥相同，是利用微波在快速变化的高频电磁场中与物质分子相互作用，被吸收

13、而相同，是利用微波在快速变化的高频电磁场中与物质分子相互作用，被吸收而产生热效应，把微波能量直接转换为介质热能，从而达到干燥的目的。产生热效应，把微波能量直接转换为介质热能，从而达到干燥的目的。 2021-7-25WB-30HA 微波干燥机微波药材灭菌干燥设备1)干燥速度快、热效率高干燥速度快、热效率高 2)干燥均匀，产品质量好干燥均匀，产品质量好 3)选择性加热干燥选择性加热干燥 微波干燥器特点微波干燥器特点 2021-7-25冷冻干燥的基本原理冷冻干燥的基本原理 物料物料(或溶液或溶液)在较低的温度下（在较低的温度下（-10-50）冻结成固态，然）冻结成固态，然后在高真空后在高真空(0.1

14、33Pa)下，将其中水分不经液态直接升华成气态而下，将其中水分不经液态直接升华成气态而脱水干燥的过程。冷冻干燥，也叫升华干燥，脱水干燥的过程。冷冻干燥，也叫升华干燥，冷冻干燥的特点冷冻干燥的特点1、适于热敏性、高氧化。适于热敏性、高氧化。2、可保持色、香、味。可保持色、香、味。3、干燥后制品能保持原有形状。干燥后制品能保持原有形状。4、干制品复水性能好。干制品复水性能好。5、热能利用率高。、热能利用率高。6、重量轻，体积小。、重量轻，体积小。1010、冷冻干燥器、冷冻干燥器2021-7-25三、干燥器的选型及发展方向1、干燥器的选型(1) 被干燥物料的性质：热敏性、粘附性、颗粒大小及形状、磨损

15、性等;(2) 对干燥产品的要求：干燥产品的含水量、形状、粒度分布、粉碎程度等;(3) 物料的干燥速度曲线与临界含水量 确定干燥时间时，应先由实验做出干燥速率曲线，确定临界含水量Xc;(4) 回收问题：固体粉粒的回收及溶剂的回收;(5) 干燥热源：可利用热源的选择及能量的综合利用;(6) 干燥器的占地面积、排放物及噪声这些方面均应满足环保要求。2、干燥器的发展方向 一方面应继续开发干燥器的类型和品种，采用新结构和新能源；另一方面，对现有的干燥器加以改造，以提高其性能。注意： 干燥器的大型化、自动化和专业化。 提高效率、节约能源、减少环境污染。2021-7-25四、干燥器的设计1、干燥器的基本要求

16、（1） 能保证干燥产品的质量要求，如含水量、强度、形状等；（2） 干燥速率快、干燥时间短，以减小干燥器的尺寸，降低耗能量，同时还应考虑干燥辅助设备的规格和成本，即经济效益要好；（3）操作控制方便，劳动条件好。2021-7-25依依据据：物物料料衡衡算算、热热量量衡衡算算、干干燥燥动动力力学学（干干燥燥速速率率、干干燥燥时时间间）经经验验或或半半经经验验方方法法物物料料在在干干燥燥器器内内的的停停留留时时间间必必须须等等于于或或稍稍大大于于所所需需的的干干燥燥时时间间饱饱和和水水蒸蒸气气、热热空空气气、烟烟道道气气、液液态态或或气气态态的的燃燃料料和和电电能能并并流流、逆逆流流和和错错流流应应接接近近物物料料允允许许的的最最高高温温度度