耙式干燥机在有机垃圾处理中的应用

有机垃圾又称湿垃圾，是指城市生活垃圾中有机物成分的废弃物。其中很大一部分就是厨房饭菜残渣以及酒店的餐厨垃圾。所以处理好这些东西对环境的保护很重要，工艺为：首先除去餐厨垃圾中的不可降解成分，将其经破碎、水力分选后，形成有机物的乳浆液，再进发酵罐，加入一定比例的辅材和发酵菌经过好氧发酵，形成固、液混合物。再送至干燥机进行干燥，经造粒、烘干、袋装等工艺过程，生产出优质的生物有机复合肥。 　　耙式干燥利用间歇操作这一特点，将发酵、干燥在同一设备内进行。将投入的有机垃圾与菌种、菌床充分拌和，在合适的温度下，通过酶的作用进行发酵，将有机垃圾中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等分解为二氧化碳、氨、水蒸气等，并通过高温触媒脱臭后，排出无色、无味的气体，减量达到90%以上，残余物无毒、无污染是一种优良的有机肥。石家庄工大化工设备有限公司根据客户提供的物性参数,设计出了一种节能环保型耙式干燥机，本文就其设计及选型过程加以论述。 　　1．  耙式干燥机的特点 　　(1)结构简单，操作方便，使用周期长，性能稳定可靠。（2）适用性强，应用较广，干燥速度快：由于耙式干燥机利用夹套加热，较高真空排气，所以几乎对所有不同性质、不同状态物料都适用，特别适用于易爆、易氧化、膏状物料。（3）产品质量高，干燥过程中耙齿不断正反转动，被干燥物料搅抖均匀，避免了物料过热，湿份也容易逸出。（4）蒸汽耗量小。（5）易于操作，可回收挥发气体，环境的污染小。（6）产品粒度细，不需要粉碎操作程序。 　　2. 工作原理 　　被干燥物料从壳体上方正中间加入，在不断正反转动的耙齿的搅拌下，物料轴向被来回移动，与壳体内壁接触的表面不断被更新，同时受到蒸汽的间接加热；在耙齿的均匀搅拌及粉碎棒的粉碎作用下，物料表面不断更新及增大使得水分更有利的排出；气化的水分等尾气经干式或湿式除尘器及冷凝器除去粉尘和可能凝性气体后，达到排放标准的不凝气被真空泵抽出放空。 　　3.热力计算 　　客户提供的物料参数：2 t含水率65％～80％有机垃圾加入含水率10％～15％的米糠或麦麸1 t，处理原料合计3 t，整体的含水率可达到适于生物发酵的50％～55％，发酵完成并干燥后物料含湿量为10％。处理量3t/d，折合0.143t/h（按日工作24 h计算,考虑进出料时间）。干燥热源采用0.1 MPa(表压)的饱和水蒸气。 　　（1）原始条件： 　　物料名称：　　     有机垃圾 　　初始含湿量：　　　 θ1＝55％ 　　干燥后含湿量：　　 θ2＝10％ 　　湿物料量：　　　   G1＝143 kg/h 　　干物料量：　　　   G2＝71.5 kg/h 　　绝干物料量：　　   Gc＝64.35 kg/h 　　物料初始温度：　　 t1＝20 ℃ 　　物料干燥温度：　　 t2＝70 ℃ 　　（2）蒸发水量： 　　Ｗ=Ｇ1－Ｇ2＝143-71.5=71.5 kg/h 　　（3）干燥所需热量： 　　Ｑ=W·γw+Gc·Cs·（t２-t１）+Ｇ１·θ１·Cw·(t２-t１) 　　=71.5×2331.2+64.35×1.0×(70-20）+143×0.55×4.18×（70-20） 　　=186 336.15 kJ/h 　　式中： γｗ=2331.2 kJ/kg　  （水的蒸发潜热） 　　Ｃｓ=1.0 kJ/kg·℃　（物料的热容） 　　Ｃｗ=4.18 kJ/kg·℃ （水的热容） 　　（4）算术平均温差： 　　Δｔm＝＝72.1 ℃ 　　（5）所需干燥器换热面积的确定： 　　取传热系数　Ｋ＝90Ｗ／ｍ２·℃ 　　则Ａ＝Ｑ／Ｋ·Δｔｍ＝＝8ｍ２ 　　4.设备选型 　　参照表1，传热面积为8 m2,但有效容积为3 m?，为得到更好的干燥效果，最后选得GDZPG-3000型号的设备就可以了，推荐相应的真空泵型号为SK－6。 　　5.使用效果 　　我们设计出来的耙式干燥机在某公司投入使用一年以来，每台年处理量达1000吨，消耗蒸汽量比对流干燥等其他传统形式节省近20%。由于节省了发酵设备，从而省了人工和传送设备，相应节省了将近一半的电能。达到了预期的节能要求。 　　6.应用前景 　　耙式干燥机多为微负压或真空形式，在干燥过程中的水分在低温下就能汽化，可以实现低温干燥，这对于某些药物、食品、和农副产品中热敏性物料的干燥是有利的。例如，液糖超过70℃部分成分就会变成褐色，降低产品的商品价值；某些催化剂超过使用温度就会改变其化学性质；蛋白质在高温下变性，改变了物料的营养成分等。另外在低温下干燥，对热能的利用率是合理的。从而减低了生产成本，提高了产品质量，降低了工人的劳动强度，保护了环境。所以耙式干燥机开发成功以来，已在医药、化工、染料、农药、食品等领域得到大量工业应用。 · 行业聚焦：       干燥设备的分类： 　　一、按干燥设备操作压力分： 　　可分为常压式和真空式两类干燥设备。常压干燥设备的传热可以采用任何一种或几种型式同时传热，而真空干燥设备的特点是以传导传热和辐射传热居多，而且多数以间歇生产方式为主，真空干燥设备主要处理热敏性物料和有溶剂回收的物料。 　　二、按干燥设备操作方式分类： 　　按干燥设备操作方式可分为间歇操作和连续操作两类。不管是从轻工业、食品业以及制药业来说，干燥机都发挥着巨大的作用，尤其更加专业的双锥回转真空干燥机更是得到了很多企业的认可。 　　双锥回转真空干燥机是我厂在结合国内同类产品技术所开发的新一代干燥装置，双锥真空采用皮带--链条两弹性联接方式，因而设备运行平稳。特别设计的工艺，充分体现了两支轴的良好同心，热媒及真空系统均采用可靠的机械密封或美国技术的旋转接头。在此基础上，我们开发了SZG-A它既可无级调速，又能进行恒温控制。双锥回转真空干燥机从高温导热油为热媒介质、中温蒸汽及低温热水一应俱全。干燥粘性物料时，将在罐内为您特别设计“抄板”机构或设置滚珠。 　　现在市面上出现了很多的销售双锥 　　对沸腾干燥设备中粉体沸腾的所引起安全隐患，有文献对粉体易产生此二类隐患的预防作了一定阐述，作为沸腾干燥设备可作如下的借鉴。 　　a.沸腾干燥设备防静电的措施 　　对沸腾干燥设备中粉体沸腾防止静电可借鉴的措施如下： 　　1)捕集袋采用防静电纤维材料制成，及时消除进入袋中的粉体上的静电，避免粉体聚集成块脱落时产生的剥离起电。 　　2)采用导体材料作送风管道及各连接部件的连接件，并将整个系统仔细接电，使粉经过20多年的发展，我国的干燥设备行业已经形成了一定的企业数量和生产规模。从地域分布上看，东部地区生产企业多，中西部地区企业少；尤以江、浙、沪三地企业较为集中，仅江苏省常州市，干燥设备生产企业达50家以上。目前国内市场需要的常规干燥设备，以及国际市场需要的主要干燥设备，我国基本都能自己制造，这表明，我国干燥设备以进口为主的历史已经结束。但还存在一些问题和隐忧。 　　存在的问题 　　据中国通用机械干燥设备行业协会预测，今后几年，我国化工行业干燥设备需求量将达到3000台(套)左右；制药用干燥设备年需求量将达到3000台(套)左右；农林、粮食、轻工等行业用烘干设备年需求量预计将达到50干燥机顶部，在盘式干燥机内逐盘下落，干燥好的产品从底部卸出。 　　2、结语 　　国内现有的纳米碳酸钙干燥技术尚未很好解决干燥过程颗粒的团聚问题，几乎每种干燥设备都存在二次粒子的团聚问题。所以，因团聚而引起的粒子分散性差的问题已成为当前纳米碳酸钙生产和研究中急待解决的重点和难点。此外，目前纳米碳酸钙的干燥技术已滞后于其他技术，正成为其工业生产的瓶颈。因此，必须加强纳米碳酸钙粉体的干燥机理和干燥理论研究，为新型干燥装置的开发提供依据和方向，进而开发出适用于大规模工业化生产的大型纳米碳酸钙干燥设备；要加大新型干燥技术（如共沸蒸馏干燥、冷冻干燥等）的研发工作力度。

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