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振動流化床干燥器在聚丙烯酰胺生產(chǎn)中應(yīng)用
作者:李綱來源:原創(chuàng)日期:2014-01-02人氣:1093
1 流化床干燥器的發(fā)展歷程
從上世紀(jì)50年代起,流化床干燥器就開始被研究和用于生產(chǎn)之中。它最先被應(yīng)用在奶粉的生產(chǎn)之中,是丹麥的尼羅公司首先運(yùn)用的,而且還取得了專利。我國流化床干燥器的發(fā)展較晚,從上世紀(jì)80年代開始才引進(jìn)和研究,并在此基礎(chǔ)上研制出振動流化床干燥器,振動流化床干燥器現(xiàn)在受到很多企業(yè)的青睞,被應(yīng)用在很多產(chǎn)業(yè),比如醫(yī)藥食品、化工、食鹽,飼料工業(yè)的干燥、冷卻、造粒生產(chǎn)上。
90年代初期隨著法國SNF公司成套聚丙烯酰胺生產(chǎn)線的引進(jìn),振動流化床干燥器被廣泛應(yīng)用聚丙烯酰胺膠粒物料的干燥當(dāng)中,在生產(chǎn)過程取得了良好的干燥效果。
2 振動流化床干燥器在同類設(shè)備中對干燥聚丙烯酰胺有哪些優(yōu)勢
振動流化床比普通的流化床多了一個振動功能。如果把聚丙烯酰胺膠粒放在振動輸料板上,聚丙烯酰胺料層會隨著振動加速度的增加而被振實;聚丙烯酰胺料層密度最大的時候是當(dāng)a值接近重力加速度g(9.81m/s2)的時候,如果接近重力加速度的時候仍然提高振動加速度,聚丙烯酰胺料層就會出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象,開始呈現(xiàn)振動流態(tài)化的狀態(tài)。此時被放在床層板上的聚丙烯酰胺物料會混合在一起,同時很容易作水平和傾斜移動。這個時候如果向料層采取對流、傳導(dǎo)、輻射等方式來供給熱量,就可以達(dá)到干燥的效果了。此項干燥過程可使聚丙烯酰胺物料的水分由70%降至10%。因此,振動流化床是一種單元操作設(shè)備,而且能在重力加速度小于振動加速度的時候完成物料的輸送、干燥、冷卻。
在物料的輸送和流化方面,振動流化床干燥器和普通的流化床也有所不同,前者是靠振動來完成的,后者是完全是靠風(fēng)力來完成的。正因如此,振動流化床干燥器供給的熱風(fēng)不用來輸送和流化,只用來傳熱和傳質(zhì),能量的消耗上會大大減少。另外,振動流化床干燥器因為它振動的特點(diǎn),傳熱和傳質(zhì)的阻力會被大大減小,振動流化床在干燥速率方面也比其他流化床高,其中比對流流化床高1.5-2.5倍。它的干燥速率在恒速干燥階段與固定床相比能提高6倍,而在降速干燥階段,臨界含水量也因振動而降低。振動能調(diào)整固體毛細(xì)管中所含水分的共振頻率,使由次分子形態(tài)結(jié)合的水分因振動而部分被排除。
3 振動流化床干燥器的發(fā)展方向
振動流化床干燥器多數(shù)情況下是在低料層下操作,單層床介質(zhì)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(shè)置了多層分布板(輸料板),使熱風(fēng)能多次穿過物料層,供熱介質(zhì)的熱量得到了充分利用,在采用較高溫度干燥的場合其節(jié)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(nèi)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本要求預(yù)干燥的高濕物料。分布板多層疊加,減少了設(shè)備占地面積,相應(yīng)降低了造價。
振動流化床干燥器不僅有利于傳熱和傳質(zhì),還能夠克服普通流化床的弊端,比如返混、溝流、粘壁等現(xiàn)象,真正做到被理想流體力學(xué)稱之為活塞流的流動。因為振動流化床干燥器能夠確保干燥設(shè)備在相當(dāng)穩(wěn)定的流體力學(xué)條件下工作,以至使不易流化或流化時易產(chǎn)生大量塊團(tuán)或高分散物料也能順利干燥。
多層振動流化床干燥器的優(yōu)勢在于,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。因此多層振動流化床的性能特點(diǎn)也就展現(xiàn)出來:
①節(jié)約能源。比同類型干燥機(jī)節(jié)省熱能30%,節(jié)省電能10%,因為能夠讓聚丙烯酰胺物料與熱空氣相對而行,充分逆向接觸。
②干燥質(zhì)量高、效果好。不會出現(xiàn)聚丙烯酰胺物料局部過熱及干燥不均勻現(xiàn)象,因為聚丙烯酰胺物料是沿水平環(huán)狀孔板跳躍運(yùn)動的。聚丙烯酰胺物料破碎率低,磨損少,成品中細(xì)粉粒度指標(biāo)不會超過3%,成品含水率可以低于0.1%。
③投資省。它的結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積僅為同類型干燥機(jī)的二分之一,因為它采用的是多層疊裝形式,聚丙烯酰胺物料環(huán)狀垂直運(yùn)動。而且堅固耐用、密封可靠、維修方便、重量輕。
④噪音低,隔振性能好。
⑤生產(chǎn)效率高。聚丙烯酰胺物料運(yùn)動時與熱空氣多次充分接觸,熱效率高,因而每小時聚丙烯酰胺產(chǎn)量是同類型干燥機(jī)的2.2~3倍。
4 總結(jié)
多層振動流化床干燥機(jī)在聚丙烯酰胺干燥中經(jīng)初步應(yīng)用,與現(xiàn)有干燥設(shè)備相比表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。干燥強(qiáng)度大,占地面積小,設(shè)備投資小此類設(shè)備占地面積僅是單層床的1/2-2/3左右,是回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的1/2。提高了產(chǎn)品質(zhì)量,本設(shè)備采用不銹鋼制造,負(fù)壓操作,間接加熱,不受環(huán)境污染,產(chǎn)品尤其是顆粒炭不受磨損,可保持完整的顆粒,聚丙烯酰胺顆粒表面的粉塵在干燥中被吹凈,提高了產(chǎn)品的凈度。聚丙烯酰胺物料中含有的細(xì)沙粒經(jīng)分布孔落入下箱體,從而減少了產(chǎn)品中夾帶的粉塵。據(jù)杭州錢江統(tǒng)計,可使產(chǎn)品的粉塵從4%下降到2.5%以下。改善了環(huán)境,減輕了勞動強(qiáng)度,生產(chǎn)車間內(nèi)幾乎看不到粉塵飛揚(yáng),二級除塵,除塵效率達(dá)到99%以上。
在聚丙烯酰胺生產(chǎn)中多層振動流化床干燥機(jī)不斷有提高工作的效率,而且工作環(huán)境也得到了計大的改善,因此可以預(yù)見多層振動流化床在聚丙烯酰胺生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前途!
從上世紀(jì)50年代起,流化床干燥器就開始被研究和用于生產(chǎn)之中。它最先被應(yīng)用在奶粉的生產(chǎn)之中,是丹麥的尼羅公司首先運(yùn)用的,而且還取得了專利。我國流化床干燥器的發(fā)展較晚,從上世紀(jì)80年代開始才引進(jìn)和研究,并在此基礎(chǔ)上研制出振動流化床干燥器,振動流化床干燥器現(xiàn)在受到很多企業(yè)的青睞,被應(yīng)用在很多產(chǎn)業(yè),比如醫(yī)藥食品、化工、食鹽,飼料工業(yè)的干燥、冷卻、造粒生產(chǎn)上。
90年代初期隨著法國SNF公司成套聚丙烯酰胺生產(chǎn)線的引進(jìn),振動流化床干燥器被廣泛應(yīng)用聚丙烯酰胺膠粒物料的干燥當(dāng)中,在生產(chǎn)過程取得了良好的干燥效果。
2 振動流化床干燥器在同類設(shè)備中對干燥聚丙烯酰胺有哪些優(yōu)勢
振動流化床比普通的流化床多了一個振動功能。如果把聚丙烯酰胺膠粒放在振動輸料板上,聚丙烯酰胺料層會隨著振動加速度的增加而被振實;聚丙烯酰胺料層密度最大的時候是當(dāng)a值接近重力加速度g(9.81m/s2)的時候,如果接近重力加速度的時候仍然提高振動加速度,聚丙烯酰胺料層就會出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象,開始呈現(xiàn)振動流態(tài)化的狀態(tài)。此時被放在床層板上的聚丙烯酰胺物料會混合在一起,同時很容易作水平和傾斜移動。這個時候如果向料層采取對流、傳導(dǎo)、輻射等方式來供給熱量,就可以達(dá)到干燥的效果了。此項干燥過程可使聚丙烯酰胺物料的水分由70%降至10%。因此,振動流化床是一種單元操作設(shè)備,而且能在重力加速度小于振動加速度的時候完成物料的輸送、干燥、冷卻。
在物料的輸送和流化方面,振動流化床干燥器和普通的流化床也有所不同,前者是靠振動來完成的,后者是完全是靠風(fēng)力來完成的。正因如此,振動流化床干燥器供給的熱風(fēng)不用來輸送和流化,只用來傳熱和傳質(zhì),能量的消耗上會大大減少。另外,振動流化床干燥器因為它振動的特點(diǎn),傳熱和傳質(zhì)的阻力會被大大減小,振動流化床在干燥速率方面也比其他流化床高,其中比對流流化床高1.5-2.5倍。它的干燥速率在恒速干燥階段與固定床相比能提高6倍,而在降速干燥階段,臨界含水量也因振動而降低。振動能調(diào)整固體毛細(xì)管中所含水分的共振頻率,使由次分子形態(tài)結(jié)合的水分因振動而部分被排除。
3 振動流化床干燥器的發(fā)展方向
振動流化床干燥器多數(shù)情況下是在低料層下操作,單層床介質(zhì)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(shè)置了多層分布板(輸料板),使熱風(fēng)能多次穿過物料層,供熱介質(zhì)的熱量得到了充分利用,在采用較高溫度干燥的場合其節(jié)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(nèi)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本要求預(yù)干燥的高濕物料。分布板多層疊加,減少了設(shè)備占地面積,相應(yīng)降低了造價。
振動流化床干燥器不僅有利于傳熱和傳質(zhì),還能夠克服普通流化床的弊端,比如返混、溝流、粘壁等現(xiàn)象,真正做到被理想流體力學(xué)稱之為活塞流的流動。因為振動流化床干燥器能夠確保干燥設(shè)備在相當(dāng)穩(wěn)定的流體力學(xué)條件下工作,以至使不易流化或流化時易產(chǎn)生大量塊團(tuán)或高分散物料也能順利干燥。
多層振動流化床干燥器的優(yōu)勢在于,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。因此多層振動流化床的性能特點(diǎn)也就展現(xiàn)出來:
①節(jié)約能源。比同類型干燥機(jī)節(jié)省熱能30%,節(jié)省電能10%,因為能夠讓聚丙烯酰胺物料與熱空氣相對而行,充分逆向接觸。
②干燥質(zhì)量高、效果好。不會出現(xiàn)聚丙烯酰胺物料局部過熱及干燥不均勻現(xiàn)象,因為聚丙烯酰胺物料是沿水平環(huán)狀孔板跳躍運(yùn)動的。聚丙烯酰胺物料破碎率低,磨損少,成品中細(xì)粉粒度指標(biāo)不會超過3%,成品含水率可以低于0.1%。
③投資省。它的結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積僅為同類型干燥機(jī)的二分之一,因為它采用的是多層疊裝形式,聚丙烯酰胺物料環(huán)狀垂直運(yùn)動。而且堅固耐用、密封可靠、維修方便、重量輕。
④噪音低,隔振性能好。
⑤生產(chǎn)效率高。聚丙烯酰胺物料運(yùn)動時與熱空氣多次充分接觸,熱效率高,因而每小時聚丙烯酰胺產(chǎn)量是同類型干燥機(jī)的2.2~3倍。
4 總結(jié)
多層振動流化床干燥機(jī)在聚丙烯酰胺干燥中經(jīng)初步應(yīng)用,與現(xiàn)有干燥設(shè)備相比表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。干燥強(qiáng)度大,占地面積小,設(shè)備投資小此類設(shè)備占地面積僅是單層床的1/2-2/3左右,是回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的1/2。提高了產(chǎn)品質(zhì)量,本設(shè)備采用不銹鋼制造,負(fù)壓操作,間接加熱,不受環(huán)境污染,產(chǎn)品尤其是顆粒炭不受磨損,可保持完整的顆粒,聚丙烯酰胺顆粒表面的粉塵在干燥中被吹凈,提高了產(chǎn)品的凈度。聚丙烯酰胺物料中含有的細(xì)沙粒經(jīng)分布孔落入下箱體,從而減少了產(chǎn)品中夾帶的粉塵。據(jù)杭州錢江統(tǒng)計,可使產(chǎn)品的粉塵從4%下降到2.5%以下。改善了環(huán)境,減輕了勞動強(qiáng)度,生產(chǎn)車間內(nèi)幾乎看不到粉塵飛揚(yáng),二級除塵,除塵效率達(dá)到99%以上。
在聚丙烯酰胺生產(chǎn)中多層振動流化床干燥機(jī)不斷有提高工作的效率,而且工作環(huán)境也得到了計大的改善,因此可以預(yù)見多層振動流化床在聚丙烯酰胺生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前途!
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