干燥設備的基本要求與選型

干燥設備的基本要求與選型目前工業(yè)上使用最多的干燥方法是對流干燥，由于采用的干燥介質、被干燥的物料、干燥設備和操作方式不同，而且干燥機理復雜，因此至今仍主要依靠實驗手段和生產經驗來確定干燥過程的最佳條件。一、干燥設備的基本要求為了確保優(yōu)化生產、提高效率，對干燥器有如下要求。1、能滿足生產工藝的要求。指達到規(guī)定的干燥程度；均勻干燥；保證產品具有一定的形狀和大小等。由于不同物料的物理、化學性質以及外觀形狀等差異很大，對于干燥設備的要求也就各不相同，干燥器必須根據物料的這些不同特征確定不同的結構。通常除了干燥小批量、多品種的產品外，工業(yè)上并不要求一個干燥器能處理多種物料，即干燥過程中通用設備不一定符合優(yōu)化、經濟的原則。這與其他單元操作的要求不同。2、生產能力大。干燥器的生產能力取決于物料達到規(guī)定干燥程度所需的時間。干燥速率越快，干燥時間越短，設備的生產能力越大。許多干燥器，如氣流干燥器、流化床干燥器、噴霧干燥器能使物料在干燥過程中處于分散、懸浮狀態(tài)，增大氣固接觸面積并不斷更新接觸面，加快了干燥速率，縮短了干燥時間，具有較大的生產能力。3、熱效率高。對流干燥中，提高熱效率的主要途徑是減少廢氣帶走的熱量。干燥器的結構應有利于氣固接觸、有較大的傳熱和傳質推動力，以提高熱能的利用率。4、干燥系統(tǒng)的流動阻力要小，以降低動力消耗。5、操作控制方便，勞動條件好，附屬設備簡單。二、干燥器的選擇由于工業(yè)生產中濕物料種類較多，對于產品質量的要求不同，因此選擇合適的干燥器非常重要。在選擇干燥器時，主要從以下方面考慮，然后綜合選擇。1、物料的形態(tài)干燥器最初的選擇是以原料為基礎的，如在處理液態(tài)物料時選擇的設備通常有噴霧干燥器、轉鼓干燥器和攪拌間歇真空干燥器等。2、物料的性質物料達到所要求的干燥程度需要一定的干燥時間。物料不同，所需的干燥時間不同。對于吸濕性物料或臨界含水量很高的物料，應選擇干燥時間較長的干燥器，例如間接加熱轉筒干燥器；對干燥時間很短的干燥器，例如氣流干燥器，僅適用于干燥臨界含水量很低且易于干燥的物料。下是對流和傳導干燥器中物料的停留時間，可根據此表來選擇合適的干燥器。物料的熱敏性決定了干燥過程物料的溫度上限，但物料承受溫度的能力與干燥時間段長短有關，對于某些熱敏性物料，如果干燥時間很短，即使在較高溫度下進行干燥，產品也不會變質，氣流干燥器和噴霧干燥器比較適合于干燥熱敏性物料。物料的黏附性也影響到干燥器的選擇，它關系到干燥器內物料的流動及傳熱與傳質的進行，應充分了解物料從濕狀態(tài)到干燥狀態(tài)黏附性的變化，以便選擇合適的干燥器。3、物料的處理方法某些干燥器中被干燥物料的處理方法見下表。被干燥物料的處理方法對于干燥器的選擇也很重要，在某些情況下物料需經預處理或預成型，使其適宜某種特殊干燥器。4、供熱方式不同干燥器的供熱方式不同，適應的干燥對象也不同。（1）對流干燥對流加熱是干燥顆粒、糊狀或膏狀物料最常用的方式，這種干燥器也稱作間接（熱）干燥器。在初始等速干燥階段（在此階段表面濕分被除去），物料表面溫度對應加熱介質的濕球溫度；在降速干燥階段，物料的溫度逐漸逼近介質的干球溫度，因此，在干燥熱敏性物料時需考慮這些因素。（2）傳導干燥傳導加熱干燥器又稱直接干燥器，更適用于薄層物料或很濕的物料。對流干燥器中，熱焓隨干燥空氣的逸出損失很大，其熱效率很低，而傳導干燥器熱效率較高。干燥膏狀物料的槳葉式干燥器、內部裝有蒸汽管的轉筒干燥器、干燥薄層糊狀物的轉鼓干燥器均屬直接干燥器。（3）輻射干燥各種電磁輻射源具有的波長可從太陽頻譜到微波（0.2m~0.2μm），4~8μm頻帶的遠紅外輻射常用于涂膜、薄型帶狀物和膜的干燥。但由于投資和操作費用較高，通常用于干燥高值產品或濕度場的最終調整，此時僅排出少量難以去除的水分，如紙的濕度場用射頻加熱來調整。此外，