项目二：聚氯乙烯的干燥

1、化学传热过程与控制，项目聚氯乙烯的干燥，知识目标，项目聚氯乙烯的干燥，掌握湿空气的性质，湿度图及其应用，固体物料中水分的性质，干燥过程中的物料平衡；掌握典型烘干机的操作维护、常见故障及处理方法，以及烘干操作的安全节能措施；了解干燥过程中的传热传质机理、干燥速率及其影响因素；了解干燥过程中物料平衡、热效率和恒定干燥时间的计算方法；了解普通烘干机的自动控制变量和简单控制原理；了解固体物料除湿和干燥的基本概念，干燥的类型、特点和工业应用；了解干燥曲线的测定及其应用；了解不同干燥方法和典型干燥设备的结构特点、工作原理和适用场合。能根据生产任务和物料特性对典型的干燥设备(如气流干燥设备)进行基本操作，并

2、能根据生产任务和干燥系统特点制定干燥操作的安全操作规程；能运用干燥的基本理论和工程技术分析和排除典型干燥机运行中的故障；根据工艺流程需要，一些常用的工程计算图表、手册、数据等。可正确查阅和使用，以及必要的工艺计算(如蒸发水量计算、空气消耗量计算、热效率计算等)。)和设备选择(如风机选择)可以进行。能力目标，聚氯乙烯干燥，培养学生的工程观念、独立思考、逻辑思维和运用干燥理论解决实际问题的能力；提高干燥作业的节能环保意识，严格按照操作规程执行安全生产职业道德；增强与他人合作完成特定任务的能力。质量目标、项目中的聚氯乙烯干燥、子项目1:聚氯乙烯干燥设备的选择、项目中的聚氯乙烯干燥，当物料中的水分含量

3、较大时，大部分水分可以通过压滤、抽滤、过滤、离心过滤等方法去除。使用吸湿材料，如无水氯化钙、硅胶、生石灰、分子筛等。也称为物理和化学除湿。它可以蒸发并去除湿材料中的水分。这种方法被称为固体干燥。也称为供热和除湿。1.固体湿物料的除湿方法。化学生产中常用的除湿方法是使用相对经济的机械除湿方法(去除湿物料中的大部分水分，然后进行热除湿(干燥操作)，使产品符合要求)。任务：干燥过程的基本概念和理解，子项目1:聚氯乙烯干燥设备的选择，和2。干燥过程的分类。本章主要讨论以不饱和热空气为干燥介质，水分为水的对流干燥过程。任务：干燥过程的基本概念和理解。干燥：通过加热将固体、半固体或液体材料中的液体成分蒸发

4、成气体，并将这些材料转变成固体的操作。传导干燥具有热利用率高的优点；缺点：材料层受热不均匀，内侧可能因过热而损坏。热能通过传热壁传导至物料，产生的湿蒸汽被气相(也称为干介质)带走，或被真空泵排出。例如，纸制品可以在热滚筒上干燥。任务：干燥过程的基本概念和理解。对流干燥，通过对流将热能添加到物料中，产生的蒸汽被干燥介质带走。任务：干燥过程的基本概念和理解。辐射干燥(红外线干燥)，工业散热器，优点：强度比热传导和对流干燥高十倍以上；缺点：高功耗。辐射体产生的辐射能以电磁波的形式到达材料表面，被材料吸收并再次变成热能，从而蒸发水分。例如，自行车的表面油漆是用红外线干燥法干燥的。例如，空气和气体的混合

5、物在白色的c也称为高频加热干燥，是将待干燥的材料置于高频电场中。由于高频电场的相互作用，物料中的极性分子(如水分子)发生振动，其振动能量使物料升温达到干燥的目的。任务：干燥过程的基本概念和理解。冷冻干燥，也称为升华干燥。一种干燥方法，将含水物质冷冻在冰点以下，使水变成冰，然后在较高的真空下将冰变成蒸汽以除去。材料在干燥前可以在冷冻设备中冷冻。然而，它也可以通过快速抽真空在干燥室中直接冷冻。升华产生的水蒸气被冷凝器除去。升华过程所需的汽化热通常由热辐射提供。冷冻干燥常用于干燥药物、生物制品和食品。任务：干燥过程的基本概念和理解；3.干燥在工业生产中的作用；干燥原料或中间产品以满足工艺要求；运输：

6、含煤粉水分的净输煤运费；加工：用塑料前体的含水量成型时产生的气泡；储存：药物湿含量的有效期；干燥产品以提高有效成分和产品质量；4.热量和质量传递，方向：驱动力：温度差，水蒸气分压差，任务：干燥过程的基本概念和理解，空气加热后进入干燥器，气流与湿物料直接接触，其温度沿空气行程降低，其水分含量增加，废气从干燥器的另一端排出。典型的对流干燥过程。对流干燥过程分析，任务：对干燥过程的基本概念和理解，物料表面的气膜两侧必须有压力差，物料表面的水蒸气压力必须大于干燥介质中水蒸气的分压。此外，持续供应热能和持续消除产生的水蒸气也是干燥条件。干燥过程的必要条件，干燥过程的特点，对流干燥过程的分析，任务：干燥过

7、程的基本概念和理解，热量和质量同时双向传递：不同的传递方向，热量和质量的反向传递，第一，工业干燥设备的要求，(1)满足生产的工艺要求；(2)产能高；(3)热效率高；(4)干燥介质的流动阻力小；(5)操作控制方便，工作条件好，辅助设备简单。任务2:干燥设备和选择；任务2:干燥设备和选择；任务2:干燥设备和选择；3.常用的工业烘干机；1.室式干燥器，也称为盘式干燥器，是典型的间歇式大气干燥设备。原理：箱内有加热器、热风整流板、进风口、出风口和风扇。通过加热空气降低空气的饱和度，热空气通过物料表面，通过传热传质过程带走物料中的水分，从而实现干燥过程。箱式干燥机，任务2:干燥设备及选型，任务2:干燥设

8、备及选型，优点：结构简单，设备投资少，适应性强，材料损耗少，易于清洗。因此，对于需要经常更换的产品和小批量的物料，箱式干燥机的优点非常明显，缺点是物料不能分散，干燥时间长；如果材料数量大，所需的设备体积也大；工人劳动强度大，如经常装卸或翻动物料；翻面时灰尘飞扬，环境污染严重；热量利用率低。另外，产品质量参差不齐。用途：箱式干燥机主要用于小规模、多品种、干燥条件变化大、干燥时间长的场合。任务2:干燥设备和选择。普通工业干燥机，1。箱式干燥器，带有一个长度为2040米的隧道。普通工业烘干机。隧道干燥机，任务2:干燥设备和选择，隧道干燥机，任务2:干燥设备和选择，优点：非常灵活的控制条件可以使材料在

9、几乎所需的温度-缺点：复杂的结构，高密封要求和特殊设备；巨大的压力损失和用途：加工能力大、干燥时间长的物料。3。常用的工业烘干机。隧道式干燥机，任务2:干燥设备及选择，带式干燥机是将物料均匀地铺在传送带上，传送带在前进的过程中与干燥介质接触，从而干燥物料。带式干燥机基本上是一个走廊，里面安装有带式输送机设备。根据不同的工艺要求，不同的气流方向(如图中的下吹和上吹)，每个工段可以使用不同的温度和湿度。3。常用的工业烘干机。网带干燥机，任务2:干燥设备和选择，任务2:干燥设备和选择，3。常用的工业烘干机。气流干燥器，在平行输送过程中，使用高速热空气干燥湿粉末或块状材料。结构和工作机理：如图所示，直

10、管空气干燥器的干燥物料由预热器加热后送到干燥管的底部，然后由加热器送出的热空气吹起。由于流动过程中剧烈的相对运动，气体和固体物料充分接触，进行传热传质，达到干燥的目的。干燥后的产品从干燥器顶部送出，废气在分离器回收夹带的粉末后通过排气扇排入大气。直管空气干燥器，任务2:干燥设备和选择，优点：气体和固体之间的传递表面积大，体积传质系数高，干燥速率高。接触时间短，热效率高，气固并流运行，介质温度高，特别适用于热敏性物料的干燥；由于干燥伴随着气力输送，产品的输送设备较少；气流干燥机结构相对简单，占地面积小，运动部件少，维护方便，成本低。缺点：必须有高效的除尘装置，否则尾气携带的粉尘会造成很大的浪费，

11、污染环境；对于有毒物质，不容易使用这种干燥方法。然而，如果必须使用，过热蒸汽可以用作干燥介质；对于结块和难以分散的物料，需要性能良好的进料装置，有时还需要额外的破碎过程。气流干燥系统的流动阻力下降很大，一般在3000-4000帕之间，因此必须选用高压或中压风机，且耗电量大。用途：气流干燥机适用于处理含有游离水、不严重结块、不怕磨损的颗粒状物料，尤其适用于干燥热敏性物料或临界水含量低的细粉状物料。任务2:干燥设备及选择；3.常用的工业烘干机；4.气流干燥器。原理：从流化床底部吹来的热气流使颗粒膨胀悬浮，流化像“沸腾”一样滚动。物料的跳跃大大增加了蒸发面，热气流通过悬浮颗粒，动态交换热量，带走水分

12、，达到干燥的目的。单层圆柱形流化床干燥器，任务2:干燥设备和选择，3。普通工业烘干机。流化床干燥器，任务2:干燥设备和选择，3。普通工业烘干机。流化床干燥器，主要类型：单层圆筒型、多层圆筒型、卧式多室型、振动型、脉冲型、惰性粒子型等。任务2:干燥设备和选择。优点：与其他干燥器相比，传热传质速率高，因为单位体积的传热表面积大，颗粒间的充分混合几乎消除了表面的静态气膜，使两相紧密接触，传热系数大大提高；由于转移率高，气体离开床层时几乎等于或略高于床层温度，因此热效率高；与其他干燥器相比，气体入口温度可以更高，因为气体可以快速冷却。设备简单，无运动部件，成本低；易于操作和控制。缺点：干燥物料的粒度有

13、一定的限制，一般要求粒度不小于30m，不大于46mm，限制了应用范围。它不适合容易结块的材料，因为它容易与设备墙壁粘结。在单层流化床中很难保证物料的均匀干燥，因此有必要建立多层流化床，3。常用的工业烘干机。流化床干燥器，任务2:干燥设备和选择，3。常用工业烘干机。转鼓式干燥机，原理：主体是一个长圆筒，略倾斜，旋转缓慢，热物料从较高端进入，与从较低端进入的热空气或烟气直接逆流接触。随着圆筒的旋转，物料在重力作用下流向下端时被干燥并送出。转鼓干燥机，任务2:干燥设备和选择，任务2:干燥设备和选择，3。常用的工业烘干机。转鼓干燥机，优点：生产能力大，运行稳定可靠，对不同物料的适应性强，操作灵活性大，

14、机械化程度高。缺点：设备笨重，一次性投资大；结构复杂，传动部分需要经常维护；安装和拆卸困难；物料在干燥器中的停留时间长，物料颗粒之间的停留时间差异大，不适合温度要求严格的物料。用途：主要用于颗粒物料的处理，但如果将适量的干物料混合回去，也可以处理含水量高的物料或糊状物料，或以干物料为基料的干液体物料，即将液体物料喷洒在甩出的干物料上。原理：通过喷雾，将物料雾化分散在热空气中，物料与热空气以平行流、逆流或混合流的方式相互接触，使水分快速蒸发，达到干燥的目的。(5)喷雾干燥器，任务2:干燥设备和选择，3。常用工业烘干机。喷雾干燥器，喷雾干燥系统框图主要由雾化器、干燥室、灰尘分离器、进气风扇、空气加

15、热器和排气风扇组成。任务2:干燥设备及选择；3.常用的工业烘干机；7.喷雾干燥器和喷雾干燥器系统组成；2.干燥设备及选择；3.常用的工业烘干机；7.喷雾干燥器和雾化器是喷雾干燥器的关键部件。有三种常见类型：气流雾化器，其中压缩空气达到音速，并在喷嘴处形成非常低的压力。可以制备粒径小于5m的细颗粒，可以处理高粘度的料液，但能耗大，设备生产能力小。离心雾化器，料液被送到带径向叶片(4000-20000转/分)的高速旋转盘的中心，在离心力的作用下以雾状从外围喷出(圆周速度为100-160米/秒)。任务2:干燥设备及选择；3.常用的工业烘干机；7.广泛使用的喷雾干燥器和压力雾化器。进料液体由泵加压至3

16、0-200大气压，并引入喷嘴，喷嘴中有一个螺旋室，液体在其中高速旋转，并从出口孔以雾状喷出。任务2:干燥设备和选择3。常用的工业烘干机。喷雾干燥器任务2:干燥设备和选择3。常用的工业烘干机。喷雾干燥器的优点：干燥过程极快，适用于处理热敏材料；有各种各样的材料需要处理，如溶液、悬浮液和泥浆材料；喷雾干燥可以直接得到干燥产品，因此可以省略蒸发、结晶、过滤、粉碎等工序；可获得速溶粉末或空心微粒；该过程易于连续和自动化。缺点：热效率低；设备占地面积大，设备成本高；粉尘回收麻烦，回收设备投资大。适用于：热敏材料、生物制品和药品，基本接近真空干燥标准。如：奶粉、豆浆晶、各种中药颗粒等。原理：在干燥过程中，热量从滚筒的内壁传递到滚筒的外壁，通过附着在滚筒外壁上的干燥食物材料，蒸发材料上的水分，这是一个连续的干燥生产机器。优点：(1)热效率高；(2)干燥速度快；(3)产品干燥质量不稳定的缺点：由于滚筒表面湿度高，有些产品会因过热而失去风味或出现异常颜色。此外，如果使用真空干燥机，成本高，它只适用于处理材料与ver双滚筒中央进料干燥机，任务2:干燥设备和选择，耙式真空干燥机，任务2:干燥设备和选择，普通工业干燥机，9。耙式真空干燥机，任务2:干燥设备和选择，任务2:干燥设备和选择，任务3。普通工业干燥机，9。耙式真空干燥机，原理：