过热蒸汽干燥技术与设备0

1、制药三班 9-12号目录原理与特点 设备 简介 应用实例 简介简介 过热蒸汽干燥是指利用过热蒸汽直接与物料接触而去除水分的一种干燥方式。 当湿蒸汽中的水全部汽化即成为饱和蒸汽，此时蒸汽温度仍为沸点温度。如果对于饱和蒸汽继续加热，使蒸汽温度升高并超过沸点温度，此时得到的蒸汽称为过热蒸汽。 干燥所产生的物料内水分蒸发所形成的过热蒸汽被排出系统后，可以回收全部干燥所供给的热量，蒸汽耗量小, 热效率大大提高。过热蒸汽干燥过热蒸汽干燥原理： 水分快速蒸发阶段：水的沸点要明显高于被干燥物料的初始温度，此时被干燥物料和过热蒸汽之间存在着两种换热方式，即对流换热以及凝结换热，蒸汽与被干燥物料接触时遇冷凝结放出

2、大量的凝结潜热，从而使被干燥物料中的水分被快速地蒸发出来，被干燥物料的温度迅速上升。 恒速干燥阶段：被干燥物料表面始终保持着湿润水分进行蒸发，蒸汽中的热量被物料吸收，这些热量全部用来蒸发物料表面的水分，物料表面水分的蒸发速度与物料内部水分的扩散速度几乎相等，此时干燥速率保持稳定，呈现恒速干燥状态。 降速干燥阶段：被干燥物料表面温度由水的沸点温度迅速上升直到达到蒸汽温度，在这一阶段蒸汽提供给物料的热量要少于物料中水分蒸发所消耗的热量，此时过热蒸汽的能量分为两部分被利用:一部分用来使物料的温度上升，另一部分用来使物料中的水分汽化。优缺点优缺点 优点： 缺点：干燥后产品品质好 设备投资大节能效果显著

3、 喂料易产生结露现象传热传质效率高 不适合热敏性物料安全性好 不能获得较低的湿含量过热蒸汽干燥有利于环境保护 节能受条件限制具有灭菌消毒作用 利用过热蒸汽烘干的物料 1)煤炭 2)甜菜渣 3)污泥 4)木材及压块木料 5)纸张6)陶瓷 7)酱油渣 8)酒糟或酒精糟 9)苹果渣 10)牧草11)玉米和麦加工后的残渣 12)鱼骨和鱼肉 13)甘蔗渣设备示意图设备示意图图1所示为典型过热蒸汽干燥示意图。废气中热量的回收利用是实现过热蒸汽干燥节能的重要环节。由于过热蒸汽干燥后排出的废气仍为蒸汽，蒸汽包含的潜热不仅数量大，而且容易回收。废气的回收利用主要有两种:一是直接利用，就是直接将废气用于物料的预热

4、，或者通过加热器将废气的温度提升后进入干燥循环;二是通过热交换器进行回收，回收的热量可作为临近过程的热源。1-3所示，风机产生动力使过热蒸汽在换热器以及干燥机内进行循环，在干燥室内，过热蒸汽直接与物料接触，带走物料中的水分。从干燥室内排出的蒸汽，分为两部分，一部分排出干燥机外，这部分的废气量相当于物料中被蒸发掉的水分的量，这些废气通过冷凝器凝结可以回收利用;另一部分蒸汽再次进入循环系统继续对物料进行干燥。该干燥系统采用天然气作为热源对蒸汽进行加热以产生过热蒸汽，同时采用了锅炉来为系统提供压力蒸汽。采用直接加热与间接加热相结合的方式，夹层内的蒸汽对被干燥物料进行预热，把冷凝水补充到锅炉中。采用了

5、使蒸汽加压的方法来改善传热的性能，缩小了设备的尺寸52。从该工艺流程可以看出，对于工厂大规模的干燥生产环节，这种干燥系统比较适用。1一4所示。主要特点有两个:第一是干燥的能源是由蒸汽等离子吹管来供给，这种蒸汽吹管可以为干燥过程提供温度较高的过热蒸汽。第二是它并不需要用锅炉来作为外部设备，干燥机本身也就是蒸汽的发生装置。此外在产品的干燥后续段也采用旋风分离器来解决产品与蒸汽之间的分离问题，并使废气能够循环利用。干燥机在其启动之时需要喷水进去，干燥过程达到稳定状态时有足够的过热蒸汽在机器内部循环进行干燥，一部分的蒸汽引出可以回收利用，而大部分的蒸汽利用风机来进行循环，少量的蒸汽经过压缩机进行压缩以

6、后供给蒸汽等离子吹管来使用52。此干燥系统不需要蒸汽锅炉，仅仅需要对现有的干燥机进行简单的改装即可达到要求，比较适合于实验室研究方面。应用实例（海参）应用实例（海参）试验步骤（以干燥海参为例）（1）通过水泵将液态水注入蒸汽发生器，先循环一段时间；之后接通蒸汽发生器电源，加热产生饱和蒸气。饱和蒸汽经过气液分离器后，分离出冷凝水，产生的蒸汽进入下一环节。（2）整个干燥系统正常运行后，接通电加热过热器电源，加热饱和蒸汽。通过温度控制器获得所需温度范围内的过热蒸汽，通过压力控制真空泵获取干燥箱内所需的真空度。（3）将产生的符合温度要求的过热蒸汽通入符合真空度要求的干燥箱，进行海参的过热蒸汽真空干燥试验，干燥箱蒸汽入口和出口通过热电偶测量进出口的过热蒸汽温度，通过真空表监测干燥箱内真空度。（4）通过质量监测器测量物料的质量变化，由于过热蒸汽的干燥作用，物料水分逐渐减少，物料质量处于动态变化当中，试验中每隔 2 min记录1次物料的质量。（5）试验结束后，切断各加热器和真空发生装置的电源，液态水在系统中循环一段时间后再切断水源。参考文献参考文献1潘永康，王喜忠，刘相东现代干燥技术M北京:化学工业出版社，20062史勇春干燥过程原理与设备及新进展M济南:济南出版社，