多层振动流化床干燥机和干燥机的应用

多层振动流化床干燥机概述 　　多层振动流化床干燥器是在(单层)振动流化床干燥机基础上发展起来的一种新型高效节能型干燥装置。振动流化床(单层)在国外早在50年代就开始研究，并用于生产。如丹麦尼罗公司首先成功地应用于奶粉生产，并取得了专利。我国到80年代才开始引进和研究，现已广泛应用于医药、食品、食盐、化工，饲料工业的干燥、冷却、造粒生产上。我们从1993年开始研究多层振动流化干燥器，1997年首先在内江活性炭厂应用成功，1998年获得国家专利。 　　多层振动流化床干燥机工作原理及优点 　　所谓振动流化床就是在普通流化床上施加振动而成。物料(粉状、粒状、条状等)放在振动输料板上。最初随着振动加速度。的增加，料层被振实；当a值接近重力加速度g(9.81m/s2)时，料层密度达到最大：当进一步提高振动加速度，则料层开始膨胀，并出现所谓的振动流态化状态。这时放在输料板上的物料产生强烈的混和，并且很容易作水平和倾斜移动。在此条件下，利用对流、传导、辐射向料层供给热量，即可达到干燥的目的。因此振动流化床是在振动加速度大于重力加速度的条件下完成物料输送、干燥、冷却、造粒的一种单元操作设备。普通流化床的物料输送和流化，完全是靠风力来完成的；振动流化床物料的输送是由振动来完成的，供给的热风只用来传热和传质，这样就可以明显降低能量消耗。另外，由于床层的强烈振动，使传热和传质的阻力也减小了。据Zaitsev等人报导，振动流化床中的干燥速率比对流流化床高1.5-2.5倍。Osinkii等人发现，在恒速干燥阶段与固定床相比干燥速率提高6倍，而在降速干燥阶段，临界含水量也因振动而降低。Smekovskaya认为振动能调整固体毛细管中所含水分的共振频率，使由次分子形态结合的水分因振动而部分被排除。 　　但振动流化床干燥器多数情况下是在低料层下操作，单层床介质与干燥物料的接触效率不一定良好，因而采用多层来提高接触效率。多层振动流化床不仅具备单层振动流化床的各种特性，而且由于设置了多层分布板(输料板)，使热风能多次穿过物料层，供热介质的热量得到了充分利用，在采用较高温度干燥的场合其节能效果更为显著。多层振动流化床干燥器为逆流操作，物料在床内移动路径长，  所以可以干燥含湿量很高的物料，并可以一次干燥到很低的含水率(低于0.1%)，因而可以用来干燥那些原本要求预干燥的高湿物料。分布板多层叠加，减少了设备占地面积，相应降低了造价。 　　振动流化床干燥器不仅有利于传热和传质，而且还确保了干燥设备在相当稳定的流体力学条件下工作，以至使不易流化或流化时易产生大量块团或高分散物料也能顺利干燥，克服了普通流化床易产生返混、沟流、粘壁等现象，真正做到了被理想流体力学称之为活塞流的流动。 　　多层振动流化床干燥机结构 　　多层振动流化床干燥机由分布板、加料机构、出料机构、进出风系统及振动源组成。床体分上、中、下三层，如分布板层数较多，中层又可分解成若干层，分布板倾斜或水平布置在床体中间。待干燥物料由料斗经加料装置均匀地加到分布板上，在振动和气流共同作用下，物料以活塞流形态向前输送。分布板每层之间设置一组落料阀，物料能顺利通过进入下层分布板，但能阻止热风通过。热风从下箱体侧面进入，经过气体分布器后均匀进入下箱体，热风自下向上层层穿过分布板，与每层分布板上的物料进行热量和物质的交换。振动是由两台振动电机产生的，调整振动电机偏心块的夹角，可以无级调整电机的激振力与振动床的振幅。转动振动电机的安装角，可改变电机激振力的方向。改变振幅和振动力方向均可改变物料在分布板上的移动速度，从而改变物料在振动床上的停留时间。 　　多层振动流化床干燥机应用 　　多层振动流化床干燥器是一种通用型干燥设备，单层振动流化床能干燥的物料多层振动流化床同样能干燥，尤其含湿量特别高的物料，一次便能干燥到所需含水率，因此可以预见多层振动流化床具有广泛的应用前途。 　　结论 　　多层振动流化床干燥机在活性炭干燥中经初步应用，与现有干燥设备相比表现出明显的优越性： 　　节能  仅活性炭为例，比外热式回转圆筒干燥节量能50%。 　　干燥强度大，占地面积小，设备投资小  本设备占地面积仅是单层床的2/3左右，是回转圆筒的1/2。 　　减少产品损耗  活性炭干燥通常使用平板炉干燥，敞开式烘干，人工翻炒，经调查统计活性炭仅飞扬损失5%-7%。外热式回转圆筒干燥器同样有大量的碳飞散，多层振动流化床负压操作，细粉回收，仅此一项一个年产500t的活性炭厂一年就可收回干燥设备的全部投资。 　　提高了产品质量  本设备采用不锈钢制造，负压操作，间接加热，不受环境污染，产品尤其是颗粒炭不受磨损，可保持完整的颗粒，炭粒表面的粉尘在干燥中被吹净，提高了产品的净度。产品中含有的细沙粒经分布孔落入下箱体，从而减少了产品的灰粉。据福建青杉炭素公司统计，可使产品的灰粉从4%下降到2.5%以下。 　　改善了环境，减轻了劳动强度  该设备仅需二人操作(包括烧热风炉)，车间内几乎看不到炭粉飞扬，二级除尘，除尘效率达到99%以上。 · 行业聚焦： 热空气干燥法就是用加热的空气来干燥涂层，也称之为热风干燥。由于受木材的限制，木材涂漆为了加快干燥速度，通常将涂膜加热到40~60℃。热风干燥的优点是涂膜受热均匀，温度稳定，只是要求热空气必须干净。采用热风干燥必须要有干燥室，干燥室的结构材料要保证能够绝热。为了不使热量散发，可以用双层壁的空心板，以矿渣棉填充，也可用砖砌成干燥室。 　　热空气可以采用蒸汽、热水、电或煤气待方式加热空气，热空气由鼓风机送入干燥室来加热涂层，再通过排风装备，部分排出污染了的空气，再按一定比例补充新鲜空气，加热过滤来进行循环。干燥室的大小要根据涂料的干燥性能，工件大小、生产量来决定。热风的温度、流通量也是根据上述视觉检测方法，是一种定性的视觉法。评判炭黑的分散情况时，通过将观察到的试样切口情况与一组标准照片相比较来评定炭黑的分散等级，其结果用数值来表示。这是美国材料试验协会(ASTM,American Society for Testing and Material)推荐的一种方法。其具体做法是：将混合物试样撕开或切开（有的还要进行适当的处理），以暴露其新鲜表面，用肉眼，最好是在放大镜或低倍数双筒显微镜下对其进行观察，将炭黑的分散情况与一组共5张标准照片进行比较，然后评定其等级。所以该方法也被称为对比样本法。视觉上的分散等级与混合物的某些重要物理我有关。该方法评定炭黑的分散等级时共分5个等级。等级为51．风机功率过低 　　如果发电机功率持续(一般设置30～60s)出现逆功率，其值小于预置值Ps，风力发电机组将退出电网，处于待机状态。脱网动作过程如下：断开发电机接触器，断开旁路接触器，不释放叶尖扰流器，不投入机械刹车。重新切入可考虑将切人预置点自动提高0.5％，但转速下降到预置点以下后升起再并网时，预置值自动恢复到初始状态值。 　　重新并网动作过程如下：合发电机接触器，软启动后晶闸管完全导通。当输出功率超过Ps3s时，投入旁路接触器，转速切人点变为原定值。功率低于Ps，时由晶闸管通路向电网供电，这时输出电流不大，晶闸管可连续工作。 　　这一过程是在风速较低时进行的。发电机出冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结，然后在适当的真空环境下，使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物（lyophilizer），该过程称作冻干（lyophilization）。 　　物质在干燥前始终处于低温（冻结状态）,同时冰晶均匀分布于物质中，升华过程不会因脱水而发生浓缩现象，避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。 　　各层加热盘上均有热载体进出口管，一般上部几层采用低压饱和蒸汽或热水、热油串联、 　　1．外观形状。用5根长度不限的木杆或竹竿搭成架子。 　　2．用塑料薄膜将架子围起来，应特别注意的是：①顺横杆留一条 10厘米宽的缝隙，用来排除湿气。②在薄膜的周边近地面处留一条10厘米高的空间，使冷空气从下面进入，迫使内部的热潮气从上端横杆处的缝隙向外排出，形成流动。 　　3．在干燥棚内距地面20厘米处搭干燥架，用铁丝筛、尼龙网或塑料窗纱均可，每隔30厘米搭一层干燥架，上面放准备干燥的食用菌，不宜过厚，每个菌体柄朝上，一个挨一个排好，这样经过干燥的食用菌色泽好、品质高。 　　这种干燥设备可大可小、可高可矮，塑料薄膜也不必用新的，完全可以因地制宜，根据需要自行制作。

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