实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机专业制造商    
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常州市广博干燥设备有限公司(http://www.yfdry.cn)专业生产实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机,喷雾干燥机,热风循环烘箱等干燥设备。产品广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材、农副等行业,深受用户好评。 ·English ·网站地图
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双锥回转真空干燥机
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对干燥技术的认识与干燥设备的评价

   干燥技术涉及很多学科,又是一门实践性很强的技术,干燥工程可以说是艺术与经验的结合。正确理解和评价干燥技术与设备具有现实意义。结合干燥工程的实际,总结一些看法和认识,包括干燥曲线的理解和应用,性能评价的火用效率分析及干燥技术的环境问题和某些局限性。
  关于干燥曲线
  经典的干燥曲线是在很少量物料、大风量、静态下干燥得到的物料湿含量与时间的关系曲线,指导实际工程设计有很大的局限性。在干燥理论(包括基础、模型、仿真)突破之前,最实用可靠的工程设计、系统选型还必须依靠干燥曲线。但干燥曲线是物料在特定设备及工艺条件下获得的,各主要参数设定按实验设计方法选定,根据测试结果优化设计合理的干燥曲线,作为实际工程设计的依据。这方面的工作在真空冷冻干燥设备上做得比较好一些,也就是经常谈到的冻干曲线。
  因为干燥的目的或定义就是去除物料中的水分(溶剂),产品的终含水量是重要的性能指标,水分的去除是一个传质的过程,所以干燥时间主要由传质决定,加热的目的也是加快传质。干燥同一种物料,采用不同的设备和工艺,需要的干燥时间相差很大,这也能直观地体现在干燥曲线的不同上。干燥曲线甚至可能由两种以上设备及工艺组合干燥而得。
  干燥设备性能评价
  干燥设备多种多样,如何评估干燥设备性能是一个综合问题,应从三个方面考虑:以热力学第一定律为依据的热效率分折,以热力学第二定律为依据的火用分析,干燥的环境负荷分析。这是发展高效节能优质低污染先进干燥技术的要求。
  热效率和火用 效率是从用能的量和质两方面对干燥系统进行分析。现在评价干燥设备(系统)主要考虑能量利用的量,主要有单位失水能耗(3350~6280kJ/kgH2O)及热效率(30%~50%),是环境条件下能量中理论上能够转变为有用功的那一部分。火用分析法试图在干燥系统设计中形成一个切实可行的热力和经济学计算方法,目标是使整个系统设计最优化。
  对于热风干燥设备系统,损失最大两项是排风物理火用 损,其次是温差传热火用损。节能方向首先是要考虑利用排风热量,其次是要设法降低传热温差,要大力提倡使用低品位热源,利用太阳能和工业余热,采用热泵除湿热风循环技术,发展组合干燥设备,采用组合干燥工艺。 排风余热回收可节能10%~15%。
  蒸汽传导加热系统一般采用节流减压的方法调整供汽压力适应设备要求,造成能量贬值,而且还会使冷凝水难以通畅地排出,从而降低了换热设备的强度。热泵冷凝汽的回收供热替代传统的蒸汽系统可以节能降耗,对造纸烘缸来说可节能15%。
  在我国干燥热源使用热风炉很普遍,从热力学第一定律考虑,热效率很高,达65%~75%,但火用效率要低的多(尤其是高温干燥),从用能品质来说是很大的浪费。尽量发展中低温干燥设备,虽然初期增加设备的投资,但对于降低干燥成本、能量合理利用与经济可持续发展有利。
  同时有蒸发浓缩、干燥等多种用热设备的企业,还可应用过程集成方法的网络优化和窄点(狭点)技术进行优化设计。
  总之,余热回收、中低温干燥、组合干燥都会带来设备的增加与增大,使初期投入增加,因而必须与干燥成本统一考虑,这正是现代干燥技术面临的综合课题。从现有技术水平看,增加的设备投入在3个月到一年之内均可回收,对于中大型干燥设备系统,其效果是很明显的。
  环境负荷与干燥技术的局限性
  环境问题关系到经济的可持续发展,很多工程都把环境评估作为重要项目来考虑。干燥设备系统的噪音、物料的粉尘、燃煤的含二氧化硫、尾气的排放都是干燥技术面临的环境问题。对干燥装置的环境负荷分析表明,使用清洁能源,充分回收利用排气余热,在保证干燥速率的前提下降低尾气的排气温度,均可显著降低干燥过程的环境负荷。这与火用分析的结论是一致的。
  解决环境问题,给干燥技术的发展又提出了新的课题。很多行业的污染物需要干燥设备来处理,如发酵酿造行业的废水废渣处理、污水处理后的污泥干燥、燃煤的喷雾脱硫技术等。
  干燥是耗能很高的单元操作,其本身就形成了很大的局限性。随着包装储藏技术的发展、运输成本的降低,以前需要干燥处理的物料不必进行干燥,如牛奶、蔬菜等。机械脱水及蒸发工艺对于处理高含水物料具有很大优势,这就要求干燥技术人员针对性地干燥经机械方法、蒸发浓缩工艺处理物料。
  基于以上对干燥的认识和评价,下面着重谈三个问题:
  ⑴干燥试验
  干燥过程是相当复杂的,证实干燥设备适用性的现有唯一方法是在所选干燥设备上作物料试验,通常采用正交试验法。这需要设计人员从干燥技术的角度设计实验和分析结果,以检验各参数对干燥的影响程度。
  经过长期的实践,人类在干燥工程上积累了大量应用成果,也可从工程中的数据来推理,从而简化实验。假设干燥介质空气的速率是恒定的,这与实际情况是符合的,有以下关系式③:
  根据旧的参数及一些新的参数可推出另一些新的参数。
  ⑵组合干燥
  工程技术人员越来越认识到组合干燥的意义,这主要体现在生产能力的增大,热效率的提高。典型应用主要有喷雾与振动流化床组合干燥奶粉,节能20%~30%。箱式干燥与闪蒸干燥组合干燥永固紫颜料,产量增大一倍。内热式流化床干燥精制盐,热效率提高50%。
  ⑶蓄热式燃烧技术的应用
  蓄热式燃烧技术及高温空气燃烧技术具有热效率高、降低NoX污染排放、设备尺寸小的特点;近10年来这项技术主要在发达国家实施推广。中国也已见诸行动。这项技术开创了革命性的燃烧器和炉窑设计,在钢铁加热领域其节能和清洁燃烧效果十分显著。作为干燥设备的重要组成部分热风炉可以借鉴和应用这一全新的燃烧技术。这一技术又被称为环境协调型燃烧技术。
  结论
  ① 科学实验方法的研究对干燥设备设计选型非常重要。
  ② 全面评估干燥设备对发展现代干燥技术有促进作用。
  ③ 在实际工作中,干燥技术人员要重视环境负荷问题。

· 行业聚焦:

    湿法混合制粒机是近年来发展的比较迅速的一种固体制剂制药设备,工艺上把混合、制粒两步工艺合在一起,既节约了时间又满足了GMP要求,减少了交叉污染,提高了效率,是一种多快好省的办法,深受用户的欢迎。在目前几种固体制剂工艺中,湿法混合制粒机是用得最多的制粒设备,也是最经济的。在医药行业中据不完全统计,已占全部固体制剂制粒设备中的70%。

    一般来讲,湿法混合制粒制成的颗粒,形状不规则,粒度分布均匀,结构较其他传统制粒工艺完善,可压性强、溶解性好、透湿性适中。在不同制粒转速在国内,砂炒板栗、砂炒花生、炒瓜子、 制糕点所需的炒糯米粉……这些众所周知炙人口味的传统食品,目前大部分还是靠人工加工, 不但劳动强度大,工作环境恶劣,而且食品易焦糊,危害人体健康。 随着这些休闲食品 需求量的不断增加,花色品种不断扩大,工作环境日求改善, 个体和小集体 经济的不断发展,决定了一些中、小型炒制设备的需求已提到议事日程。 而在现有干燥、炒制技术中,大部分以热气流或容器传热,存在着传热系数小、物料受热不均匀、干燥时间长、效率低等缺点。
  用热砂作固体介质炒制食品,不但能克服以上缺点,还有许多独到之处。 国外对这项技术的研究,从60年代已经开始,但由于增加了砂子的循环使用, 塑料造粒机作业涉及国民经济的广泛领域,它不仅是大批工农业产品不可或缺的基本生产环节,塑料造粒机也是中国的耗能大户,所用能源占国民经济总能耗的12%左右。另外,塑料造粒机过程造成的污染又常常是中国环境污染的重要来源,塑料造粒机技术的进步同整个国民经济的发展有十分紧密的关系。
  面对严峻的能源与环境挑战,中国最近以全面、协调、可持续的科学发展观为指导思想,制定了至2020年的中长期能源科技发展战略与发展规划,这一能源环境发展战略的制定,也为中国塑国内中药企业常用的浸膏干燥设备是箱式干燥和喷雾干燥。箱式干燥时间长,能耗高,间断操作,容易染菌和吸潮;喷雾干燥的粉剂致密而水溶性差,干燥温度高,热敏感性的物质容易被破坏,多糖含量高的物料会粘在喷雾干燥收集器的壁上,造成收粉困难。近几年,一种自动真空履带干燥机开始应用生产。与箱式干燥相比,自动真空履带干燥机的优点是:料层薄、干燥快、物料受热时间短;物料松脆,容易粉碎;隔离操作,避免污染;动态操作,不易结垢;连续生产,自动控制。自动真空履带干燥机也能克服喷雾干燥的缺点,与常用的干燥设备相比,自动真空履带干燥机具有更好的应用价值,控制系统采用德国西门子S7-200 PLC、西门子变频技术,实现了干燥设备。我国产品与发达国家产品相比,具有明显的价格优势,因此在十五前两年,国内外市场对一步制粒机的需求,每年都将递增,但在 2003年以后的两年中,随着制药工业 GMP改造完成,需求将饱和,而且将迅速衰退。
  此外,国内高科技生物工程正在蓬勃发展,估计十五期间对沸腾制粒干燥机也有较强需求。
  除制药厂外,国内外食品和饲料生产企业也看重此类干燥设备,其需求呈扩大趋势。
  值得注意的是,与发达国家相比,国内产品在质量及技术水平上还存在一定差距。因此,我国干燥设备制造企业必须不断借鉴国际先进技术,结合实际使用经验,探索新工艺,开发新技术,拿出新产品去参与国际竞争。

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