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多層振動流化床干燥機特征和應用
1.概述
多層振動流化床干燥機是在(單層)振動流化床干燥機基礎上發展起來的一種新型高效節能型干燥裝置.振動流化床(單層)在國外早在50年代就開始研究.并用于生產.如丹麥尼羅公司首先成功地應用于奶粉生產.并取得了專利.我國到80年代才開始引進和研究.現已廣泛應用于醫藥.食品.食鹽.化工.飼料工業的干燥.冷卻.造料生產上.我們從1993年開始研究多層振動流化干燥器.1997年首先在內江活性炭廠應用成功.1998年獲得國家專利.
2.振動流化床干燥機工作原理及優點
所謂振動流化床就是在普通流化床上施加振動而成.物料(粉狀.粒狀.條狀等)放在振動輸料板上.最初隨著振動加速度α的增加.料層被振實,當α值接近重力加速度g(9.8lm/s2)時.料層密度達到****,當進下一步提高振動加速度.則料層開始膨脹.并出現所謂的振動流態化狀態.這時放在輸料板上的物料產生強烈的混和.并且很容易作水平和傾斜移動.在此條件下.利用對流.傳導.輻射向料層供給熱量.即可達到干燥的目的.因此振動流化床是在振動加速度大于重力加速度的條件下完成物料輸送.干燥.冷卻.造粒的一種單元操作設備.
普通流化床的物料輸送和流化.完全是靠風力來完成的,振動流化床物料的輸送是由振動來完成的.供給的熱風只用來傳熱和傳質.這樣就可以明顯降低能量消耗.另外.由于床層的強烈振動.使傳熱和傳質的阻力也減小了.據Zaitsev等人報導.振動流化床中的干燥速度率比對流流化床高1.5 ~2.5倍.Osinkii等人發現.在恒速干燥階段與固定床相比干燥速度率提高6倍.而在降速干燥階段.臨界含水量也因振動而降低.Smekovskaya認為振動能調整固體毛細管中所含水分的共振頻率.使由次分子形態結合的水分因振動而部分被排除.
振動流化床干燥器不僅有利于傳熱和傳質.而且還確保了干燥設備在相當穩定的流體力學條件下工作.以至使不易流化或流化時易產生大量塊團或高分散物料也能順利干燥.克服了普通流化床易產生返混.溝流.粘壁等現象.真正做到了被理想流體力學稱之為活塞流的流動.
但振動流化床干燥器多數情況下是在低料層下操作.單層床介質與干燥物料的接觸效率不一定良好.因而采用多層來提高接觸效率.多層振動流化床不僅具備單層振動流化床的各種特性.而且由于設置了多層分布(輸料板).使熱風能多次穿過物料層.供熱介質的熱量得到了充分利用.在采用較高溫度干燥的場合其節能效果更為顯著.多層振動流化床干燥器為逆流操作.物料在床內移動路徑長.所以可以干燥含濕量很高的物料.并可以一次干燥到很低的含水率(低于0.1%).因而可以用來干燥那些原來要求預干燥的高濕物料.分布板多層疊加.減少了設備占地面積.相應降低了造價.
3.振動流化床干燥機結構
多層振動流化床干燥機由分布板.加料機構.出料機構.進出風系統及振動源組成.床體分上.中.下三層.如分布層數較多.中層又可分解成若干層.分布板傾斜或水平布置在床體中間.待干燥物料由料斗經加料裝置均勻地加到分布板上.在振動和氣流共同作用下.物料以活塞流形態向前輸送.分布板每層之間設置一組落料閥.物料能順利通過進入下層分布板.但能阻止熱風通過.熱風從下箱體側面進入.經過氣體分布器后均勻進入下箱體.熱風自下向上層層穿過分布板.與每層分布板上的物料進行熱量和物質的交換.振動是由兩臺振動電機產生的.調整振動電機偏心塊的夾角.可以無級調整電機的激振力與振動床的振幅.轉動振動電機的安裝角.可改變電機激振力的方向.改變振幅和振動力方向均可改變物料要分布板上的移動速度.從而改變物料在振動床上的停留時間.
4.振動流化床干燥機應用
多層振動流化床干燥機是一種通用型干燥設備.單層振動流化床能干燥的物料多層振動流化床同樣能干燥.尤其含濕量特別高的物料.一次便能干燥到所需含水率.因此可以預見多層振動流化床具有廣泛的應用前途.下面兩例為多層振動流化床用于活性炭干燥.圖2為內江活性炭廠用于干燥磷酸法化學活性炭的干燥裝置系統圖.物料粒度3~0.1mm.比重0.4(成品).初始含水率68%~70% (濕基).成品含水率10%(干燥后6%~8%).采用燃煤熱風爐.間接加熱.熱風溫度200℃.排風溫度:65~70℃.蒸發量215kg(水)/h.振動床單層面積2.4m2.分布板兩層.單位輸料板上水分蒸發強度A1=44.7kg(水)/m2.h.原粉狀活性炭用外熱式回轉圓筒干燥器.每干燥一噸活性炭耗煤1~1.2 噸.采用多層振動流化床干燥器僅需500~600kg.節煤50%.上海活性炭廠用于顆粒活性炭干燥.物料粒度1~0.6mm.比重0.4.初始含水率35%~40%.成品含水率5%.熱風溫度250℃.蒸發量146~180kg(水)/h.振動床單層面積1.2m2.分布板三層.單位輸料板上水分蒸發強度AF=40.6~50kg(水)/h.
5.結論
多層振動流化床在活性炭干燥中經初步應用.與現有干燥設備相比表現出明顯的優越性:
a.節能
僅活性炭為例.比外熱式回轉圓筒干燥節量能50%.
b.干燥強度大.占地面積小.設備投資小
本設備占地面積僅是單層床的2/3左右.是回轉圓筒的1/2.
c.減少產品損耗
活性炭干燥通常使用平板爐干燥.敞開式烘干.人工翻炒.經調查統計活必炭僅飛揚損失5%~7%.外熱式回轉圓干燥器同樣有大量的碳飛散.多層振動流化床負壓操作.細粉回收.僅此一項一個年產500t的活性炭廠一年就可收回干燥設備的全部投資.
d.提高了產品質量
本設備采用不銹鋼制造.負壓操作.間接加熱.不受環境污染.產品尤其是顆粒炭不受磨損.可保持完整的顆粒.炭粒表面的粉塵在干燥中被吹凈.提高了產品的凈度.產品中含有的細沙粒經分布孔落入下箱體.從而減少了產品的灰粉.據福建青杉炭素公司統計.可使產品的灰粉從4%下降到2.5%以下.
e.改善了環境.減輕了勞動強度
該設備僅需二人操作(包括燒熱風爐).車間內幾乎看不到炭粉飛揚.二級除塵.除塵效率達到99%以上.大型雙農藥干燥機的控制系統包括加熱系統、冷卻系統及工藝參數測量系統，主要由電器、儀表和執行機構(即控制屏和操作臺)組成。大型雙農藥干燥機其主要作用是：控制和調節主輔機的拖動電機，輸出符合工藝要求的轉速和功率，并能使主輔機協調工作;檢測和調節擠塑機中塑料的溫度、壓力、流量;實現對整個機組的控制或自動控閃蒸干燥機是一種將干燥技術和流態化技術綜合為一體的干燥設備，閃蒸干燥機克服了干燥設備能耗大和流化床干燥不均勻的缺點，集兩者之所長，成為具有高效、節能、快速等特點的理想干燥設備。閃蒸干燥機特別適合于膏狀物、濾餅等物料的直接干燥，彌補了耙式干燥效率低、產量小的不足，改變了噴霧干燥先稀釋再進行噴霧處理的復污泥烘干機是利用外部的熱量干燥廢水中的污泥使得污泥脫水以產生A類污泥的過程。干燥后的污泥是固體含量為90-95％的無菌顆粒生物固體。干燥的產品可用作肥料補充劑，土壤改良劑或可持續燃料。 污泥干燥機的功能十分強大，不僅能獨立完成干燥，還能對已干燥的物料進行滅菌，加熱和低溫燃燒等功能。污泥干燥設備中具 當前，食品加工技術的一個重要發展趨勢是****限度地保持食品的營養和色香味，而干燥工藝和設備的選擇對食品產品的營養、色香味有很大影響。食品干燥有很多與“食品”相聯系的特點，它不同于化工產品的干燥，前者需要考慮食品衛生、營養損失、色香味變化等等，對干燥溫度和時間有嚴格限制；食品干燥又不同于醫藥產振動流化床干燥機的發展
顆粒物料在普通流化床干燥機中進行干燥時，物料顆粒應均勻且有一定的規格，不然會形成溝狀流和滯動區，顆粒粒度分布寬時，夾帶嚴重，濕度大時易結塊，以及由于顆粒返混，顆粒停留時間分布范圍大，顆粒含濕量不均，因此限制了普通流化床干燥機的使用范圍。為了克服其缺點，國外在改善流化 |
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