干湿粮混合干燥机的研究(一)

1前言       干湿粮混合加热干燥工艺又称循环干燥工艺，是将干粮、湿粮按一定比例进行混合，后加热到一定温度经过缓苏过程，使湿粮的水分传递到干粮表面，成为干粮表面上的自由水(即增加水分散发面积和速度)。再经过加热和冷却过程使得水分迅速散发，是一种使任何高水分粮一次降至安全水(14%)和节省能耗的新工艺，这种干燥工艺可以保证高效地获得优质谷物。       2干湿粮混合干燥机型及特点       在干湿粮混合粮食干燥机内粮食的流向与热风的流向相同，称为顺流式机型；与热风的流向相反，称为逆流机型；与热风顺逆则称为混流机型。机型为全金属双层结构夹装岩棉保温层、以间接加热空气为干燥介质，干燥机工作过程为连续式，主体结构一般都制成塔箱式，塔箱很高，大型干燥机高达20多米，机型主体一般由角状盒式排气道相结合的塔箱组成。       塔的上部是湿粮贮箱，湿粮贮箱下部是一层由角状盒组成的热风进气道，热风由角状盒底部的空间进入粮层。因角状盒底部的热风与粮层接触面很大，使热风能较均匀地进入粮层，在角状盒进气延下方一定粮层厚处安置有角状盒的排气道，热风经粮层完成湿热交换后的废气由百叶窗排入大气中。       上述的角状盒与角状盒错列组成的干燥段称为第一级顺流式加热干燥段，如在一级顺流式加热干燥段下部间隔一定距离，再安置一层同样角状盒，则称三级顺流式加热干燥段，一级、二级、三级之间的空间构成缓苏阶段。三级顺流式加热干燥段与冷却箱之间的空间构成缓苏段，粮食缓苏后，部分干粮在经冷却箱的通延通过粮食排料系统返回到提升机，与湿粮按一定的比例继续进行循环干燥。另一部分干粮经冷风冷却后，经粮食排料系统排出机外 。        干湿粮干燥机的特点：可使用高温干燥介质，单位耗气量和耗热量低，降水幅度大，可使任意高水分粮一次降至安全水；干燥均匀，破碎率低，特别适合于高水分玉米的干燥，具有显著的节能效果，与传统烘干机比可节能30%左右；烘后粮食品质好，适应于各种谷物的干燥，整机为全金属双层结构，设有保温层，适应高寒地区室外作业；该机结构紧凑，全流程采用自动控制、装有较完善的电控系统实行热风温度自控、粮温多段显示、进出粮排料生产率显示、料位器及险情报警等，是连续式工作自动化程度较高的一种新型干燥机。       干湿粮混合干燥机内粮层的适宜厚度为0.7-0.9m，使用的热风量为15-22m2/s，干湿粮混合干燥是一种特殊的干燥方法，是用热风和干粮作为介质对湿谷物进行加热和吸湿的，其干燥速度快有节能作用。在一般的湿粮干燥机中，存在着干燥时谷粒表层温度高、里层温度低，而水分是里层水分太、外层水分小的两种不同方向的温度梯度和水分梯度，这种现象是阻碍谷粒水分迅速扩散的原因之一。为此采用干湿粮混合干燥工艺，解决了这个矛盾，此工艺的加热时间很短、加热中主要是提高谷温、蓄能、而不是蒸发水分。谷温提高了，在缓苏过程中加速了谷粒中水分扩散速度，使湿粮水分迅速扩散到表层并通过传导又进入了干粮的表层，待冷却干燥时、扩散到干粮表层与湿粮内，外的水分迅速蒸发出去，这时谷粒中的温度梯度与水分梯度的方向是一致的．对加速去水极为有利。干、湿粮混合干燥工艺及其干燥参数，已在生产上得到验证，对高水分粮(玉米)干燥有着重要意义。（来源：中国干燥技术网） · 行业聚焦：     1前言       聚丙烯酰胺干燥前含水70%左右，属热敏性物料，烘干温度通常不高于90℃，且粘性较大，受热后表面结壳，内部水份难以透过表面硬壳，而向外扩散，故给烘干带来较大难度。目前生产中常采用流化床干燥、耙式干燥等干燥方式，但效果均不理想。最近笔者采用微波-对流干燥技术对聚丙烯酰胺进行了干燥实验，取得了比较好的效果。       2微波-对流干燥的原理及特点       微波是一种频率比较高的电磁渡沸腾制粒干燥机,国内俗称一步制粒机，是在 20世纪 80年代引进国外同类型产品基础上，经消化吸收、改进后设计而成。由于该设备操作简便，性能优越，制造精良，尤其是能满足制药、食品工业 GMP规范要求，备受制药、食品领域用户欢迎。该设备特别适用于中西药以及食品类干燥及制粒，制得的颗粒崩解度强，流动性好，速溶性好，可直接用来压片、灌胶囊、作冲剂和固体饮料等。 　　据不完全统计，目前我国有中西药制药厂约 6000家，其中需要按?GMP规范要求实施改造的就有数千家。这些企业必须按照国家规定，在 2004年前完成?GMP改造才有生存之路，否则将被淘汰。而这些企业在进粘性、油性物料一直是粉碎的难点。因为粉碎时随着细度和温度的升高，物料里所含的液体成分不断的析出，造成筛网堵塞，出料不畅，只能停机处理。 　　根据这种状况，首先，我们在设备内部作了一些改动，在粉碎室内加装了叶片，通过叶片的旋转，即加大了出风量，又降低了温度，使产量大大增加。其次，对集料布袋材料进行了调整，使用网眼较大，透气性良好的材料做成的集料袋，可使通风量增强，热量迅速排出，产能也得到了提高。 　　通过以上的技术改进，使得万能粉碎机在该领域的应用得到了广泛的提升。流化床干燥机是近年来发展的一种新型高效干燥机。目前在化工、轻工、医药、食品等工业中已广泛应用，而且已逐步推广到造粒、煅烧、冷却等方面。流化床干燥机干燥时由于气固两相逆流接触，剧烈搅动。固体颗粒悬浮于干燥介质之中，具有很大的接触表面积，无论在传热、传质、容积干燥强度、热效率等方面都很优良。传动机构不接触物料，不会因设备磨损而混入杂质，这对于要求纯度较高的医药等工业尤为重要。由于适应不同物料要求及对成品的不同要求，也就出现了下列几种不同型式的流化干燥。大体可分为下列几种类型：单层圆筒流化床干燥机、多层圆筒流化床干燥机、卧式多室流化干燥机、喷雾流化干燥机、惰性粒子流、粉剂、颗粒、冲剂、水丸、包装瓶、颜料染料、脱水蔬菜、瓜果干、香肠、塑料树脂、电器元件、烘漆等。 　　（7）冷冻干燥机 　　冷冻干燥机是将料液先冷却冻结，随后减压使冰升华而获得干物料。由于整个过程在冰点以下进行，常用于热敏物品的干燥。因真空下对冻结物料的给热比较困难，以及在减压下冷凝升华的水蒸汽需要较大的制冷系统，因此干燥费用较大。冷冻高热敏性物料中的水分，并将在高真空下保持到冰点以下温度。使水分升华而与物料分离。物料中有效成分损失少，但干燥速率低。 　　以上为若干常见干燥装置的基本类型，我们可以根据用户以及物料干燥工艺的具体要求需求在原有基本机型的基础之上对其进行变型开发。

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