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1、《化工装备技术》第21卷第6期2000年13国内外干燥设备的现状与发展趋势*刘相臣(北京服装学院)摘要对目前国内外干燥设备的技术革新进行了叙述,并就干燥设备的发展趋势进行了探讨和预测。关键词干燥设备革新研究方向随着全球经济、技术竞争的日趋剧烈,人1引言们对有效利用能源、提高产品质量和加强环境干燥技术是一种古老而通用的单元操作技保护等的意识逐步增强。干燥设备随着干燥技术,然而它又是很复杂的、人类对其了解还很术的变革而革新。革新的内容包括:浅的技术。目前大多数干燥设备设计仍然依赖(1)设计制造新的干燥设备或与干燥过程
2、于小规模试验和实际操作经验。换句话说,干相配套的设备;燥器设计尚属非标设计。建国以来,一些现代(2)提高干燥产品的质量,在干燥产品质量的干燥设备(如喷雾干燥器、气流干燥器及流化控制方面比现有设备要好;床干燥器)在工业生产中得到应用。自70年代(3)避免或减少对环境的污染;以来,随着科学技术的迅猛发展以及各技术领(4)操作更安全、可靠;域的交叉、渗透,干燥设备、干燥过程和干燥(5)总体上降低能耗,降低设备制造成本。理论的研究有较大进展。尤其是近10多年来,不同类型干燥器的能耗比较见表1。有许多新型干燥器投放市场,但
3、其主要是在原表1某些干燥器的容量(能力)和能量消耗有结构的基础上作了某些改进。典型的蒸发能力典型的能量消耗干燥器类型kgH232O/(mh)或kgH2O/(mh)kJ/kgH2O蒸发干燥技术随着有关产业的发展有较大进隧道干燥器5500～6000展。干燥技术涉及不同类型产品的品质、形状、带式干燥器4000～6000冲击干燥器505000～7000干燥前后的物态。干燥设备的能耗在工业发达回转圆筒干燥器30～804600～9200国家超过其能耗总量的10%,因此,降低干燥流化床干燥器4000～6000闪急干燥器5～10
4、0(取决于颗粒尺寸)4500～9000设备能耗是涉及面广的长远课题。目前,工业生喷雾干燥器1～304500～11500产对干燥技术的需求剧增,这就促进了干燥设转鼓干燥器6～203200～6500(对膏状物料)备的发展,尤其是机电一体化、制造加工标准注:表中数据为近似值,其中较好的结果由操作条件最佳化化、提高调控水平等成了干燥设备研究发展的和采用先进技术而得到。方向。2.1机械脱水为了减少干燥器的热负荷,在干燥前减少2干燥设备的革新湿物料中的水分很重要,通常采用真空或压力*刘相臣,男,1942年5月生,副教授。北京
5、市,100029。14国内外干燥设备的现状与发展趋势过滤器、渗析器、离心机等进行机械脱水。但对来,传统的多级烘缸干燥速度一般为10～252于胶体状物料,例如,来自各种加工过程的废kg/(mh),现代杨克式干燥器可高达1502液、食品加工的废物、煤矿或油砂的残渣,因其kg/(mh)。西方发达国家纷纷研制新型高强中含有小颗粒(d<5m),对其脱水处理相当困度干燥器,以求在市场上获得成功,但因受到难。近年来,采用下列方法取得了很好的效果。需投资巨大纸机的限制,所以,目前还未能在(1)电渗析脱水——直流电场应用于胶
6、体大型纸机中引入全套的新型高强度干燥器。美悬浮液的脱水。国纸化学研究所(IPC)开发的“高强度干燥(2)间断式电渗析脱水。器”,当纸的表面温度为200～400℃、压力为22(3)真空过滤与电渗析脱水联合使用。～7MPa时,其干燥速率可达5000kg/(mh)。(4)组合场能脱水——电渗析与超声场组显然,与传统的干燥器相比,大大提高了干燥合脱水。速率,但其试验还仅停留在小型纸机上进行。(5)辅以振动的微滤。2.6转筒干燥器2.2流化床干燥器最近,日本东京的YamatoSankyo制造公这是60年代发展起来并十分流
7、行的一种司研制了一台转筒干燥器。干燥空气从中心管干燥器。由于在干燥过程中,固体颗粒悬浮于穿过多条分支管而喷射到旋转筒壳壁上的料层干燥介质中,因而流体与固体接触面较大,热上,它不仅热质传递速率近乎翻倍,且具有尺3容量系数可达8000～25000kJ/(mh℃);又因寸小、结构简单和成本低等优点。物料在干燥器内剧烈搅动,大大减少了气膜阻2.7过热蒸汽干燥器力,因而热效率较高,可达60%～80%,且密用过热蒸汽代替热空气或燃气作为干燥介封性能好,传动机械又不接触物料,产品纯洁质的想法已有100多年的历史,但真正应用也度
8、高,目前广泛用于化工、医药、轻工、食品只有50年的历史,至于过热蒸汽干燥器在工业及建材工业中。上大规模应用却只有20年左右。蒸汽干燥的最2.3喷动床干燥器大优点是无氧化和燃烧的可能性,操作安全,干此种干燥器是流化床的改型产品,适宜于燥速率大,效率高,产品质量好。因此,该干干燥大颗粒物料(如谷粒、豆类等)和浆状及糊燥器将是21世纪倍受欢迎的设备。如间接加热状物料。其特点是具
