流化床干燥器的分類:
隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,流化床干燥器的型式及應(yīng)用也越來(lái)越多,設(shè)備的分類方法也有所不同。按被干燥物料可分為三類:第一類是粒狀物料;第二類是膏狀物料;第三類是懸浮液和溶液等具有流動(dòng)性的物料。按操作條件,基本上可分兩類:連續(xù)式和間歇式。按結(jié)構(gòu)狀態(tài)來(lái)分類有一般流化型、攪拌流化型、振動(dòng)流化型、脈沖流化型、碰撞流化型(惰性粒子做載體)。隨著對(duì)流化床干燥設(shè)備不斷的改進(jìn)、擴(kuò)大,目前已成為干燥設(shè)備的主要機(jī)型之一。
(1)單層圓筒形流化床。
已用于硫酸銨、氯化銨、無(wú)水亞硫酸鈉、食鹽、聚四氟乙烯、葡萄糖酸鈣、堿性青蓮染料、催化劑顆粒等物料的干燥。
(2)多層圓筒形流化床干燥器
已用于滌綸切片、水楊酸鈉、氨基匹林、土霉素、金霉素、四環(huán)素、片劑淀粉顆粒、糖粉等物料的干燥。
(3)臥式多室流化床干燥器。
已用于聚氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、尼龍1010、鄰氯苯甲酸、四環(huán)素、土霉素、氯霉素、合霉素、肝粉、糖粉、S.M.P、A.P.C等物料的干燥。
(4)帶有攪拌器流化床。
已用于硫酸銨、硫酸銅、氟化鈉、氨基酸、酐酪素、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂等物料的干燥。
(5)惰性粒子流化床。
已用于欽白粉、農(nóng)藥代森鋅、顏料、染料、硅藻土、腐植酸鈉、腐植酸等物料的干燥。
(6)振動(dòng)流化床。
已用于糖、石棉礦、奶粉等物料的干燥。
(7)噴霧流化造粒干燥。
已用于尿素、葡萄糖、溴化鈉、溴化鉀、溴化銨、鈦白粉、丙二酸鈉、熒光增白劑、醋酸鉀、氯化鈣、硝酸銨等物料的干燥。
流化床干燥裝置簡(jiǎn)述
流化床干燥器是近年來(lái)發(fā)展的一種新型高效干燥器。目前在化工、輕工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中已廣泛應(yīng)用,而且已逐步推廣到造粒、煅燒、冷卻等方面。干燥時(shí)由于氣固兩相逆流接觸,劇烈攪動(dòng)。固體顆粒懸浮于干燥介質(zhì)之中,具有很大的接觸表面積,無(wú)論在傳熱、傳質(zhì)、容積干燥強(qiáng)度、熱效率等方面都很優(yōu)良。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不接觸物料,不會(huì)因設(shè)備磨損而混入雜質(zhì),這對(duì)于要求純度較高的醫(yī)藥等工業(yè)尤為重要。由于適應(yīng)不同物料要求及對(duì)成品的不同要求,也就出現(xiàn)了下列幾種不同型式的流化干燥。大體可分為下列幾種類型:?jiǎn)螌訄A筒流化床干燥器、多層圓筒流化床干燥器、臥式多室流化干燥器、噴霧流化干燥器、惰性粒子流化干燥器,噴動(dòng)床干燥器、流化鍛燒器?,F(xiàn)根據(jù)其類型,分述如下。
流化床氣體分布板的型式,有篩板、篩網(wǎng)以及燒結(jié)密孔板等,國(guó)內(nèi)各。多采用篩板式氣體分布板。也有一些工。,在流化床氣體分布板上再鋪一層絹絲或300目以上的不銹鋼網(wǎng),這樣可以保證物料顆粒不漏下去,篩孔板開孔在1.5%-30%之間。
散粒狀的固體物料,由螺旋加料器加人流化床干燥器中??諝庥晒娘L(fēng)機(jī)送人燃燒室,加熱后送入流化床底部經(jīng)分布板與固體物料接觸,形成流態(tài)化,達(dá)到氣固相的熱質(zhì)交換,物料干燥后由排料口排出。尾氣由流化床頂部排出,經(jīng)旋風(fēng)分離器組回收。被帶出的產(chǎn)品,再經(jīng)洗滌器和霧沫分離器后排空。
流化床干燥器具有以下特點(diǎn),它適用于無(wú)凝集作用的散粒狀物料的干燥,顆粒直徑可從30um-6mm,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;生產(chǎn)能力大,從每小時(shí)幾十公斤至幾百噸;熱效率高,對(duì)于除去物料中的非結(jié)合水分,熱效率可達(dá)到70%左右,對(duì)于除去物料中的結(jié)合水分時(shí),熱效率約為30%-50%;容積傳熱系數(shù)可達(dá)到2000-6000·h·℃;物料在流化床中的停留時(shí)間與流化床的結(jié)構(gòu)有關(guān),如設(shè)計(jì)合理,物料在流化床中停留時(shí)間可以任意延長(zhǎng)。其缺點(diǎn)是熱空氣通過(guò)分布板和物料層的阻力較大,一般約為500-1500pa。鼓風(fēng)機(jī)的能量消耗大。對(duì)單層流化床干燥器,物料在流化床中處于完全混合狀態(tài)。部分物料從加料口到出料口,可能走短路而直接被吹向出口,造成物料干燥不均勻。為改善物料在流化床中干燥的均勻性,一般多采用各種不同結(jié)構(gòu)的流化床。如具有控制物料短路的擋板結(jié)構(gòu)的單層流化床、臥式多室流化床、多層流化床等。
一、單層圓筒流化床干燥器
單層圓筒型流化床干燥器:濕物料由皮帶輸送機(jī)運(yùn)送到拋料加料機(jī)上,然后均勻地拋人流化床內(nèi),與熱空氣充分接觸而被干燥,干燥后的物料由溢流口連續(xù)溢出??諝饨?jīng)鼓風(fēng)機(jī)、加熱器后進(jìn)人篩板底部,并向上穿過(guò)篩板,使床層內(nèi)濕物料流化起來(lái)形成流化層。尾氣進(jìn)入四個(gè)旋風(fēng)分離器并聯(lián)組成的旋風(fēng)分離器組,將所夾帶的細(xì)粉除下,然后由排氣機(jī)排到大氣。在該流程中,主要設(shè)備為單層圓筒形流化床。設(shè)備材料為普通碳鋼內(nèi)涂環(huán)氧酚醛防腐層,氣體分布板是多孔篩板,板上鉆有φ1.5mm的小孔,正六角形排列,開孔率為7.2%。流化床干燥器操作簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度低,勞動(dòng)條件好,檢修方便,運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)。由于床層溫度平穩(wěn),干燥效果亦好。
單層流化床也用于含水率較多的物料。如葡萄糖酸鈣含水率為35%,但為間歇出料,卸料時(shí)分布板翻轉(zhuǎn)90°,于床層下部將料卸出。其他還有帶攪拌裝置的圓筒型單層流化干燥器,如酐酪素的干燥,由于酐酪素晶粒形狀大小不一,在流化過(guò)程中往往產(chǎn)生較為嚴(yán)重的溝流現(xiàn)象,物料局部堆積影響料層穩(wěn)定操作。這些裝置,是在單層流化床的基礎(chǔ)上的改革,其流程相同,故不再作詳細(xì)介紹。
二、多層圓筒型流化床干燥器
多層圓筒型流化床干燥器由于停留時(shí)間分布均勻,故實(shí)際需要停留時(shí)間遠(yuǎn)較單層流化床短。在相同條件下,設(shè)備體積可相應(yīng)縮小。產(chǎn)品的干燥程度均勻,易于控制產(chǎn)品的干燥質(zhì)量。多層床因分布板增加,故床層阻力也相應(yīng)增加。但當(dāng)物料為降速干燥階段時(shí),與單層床相比,由于停留時(shí)間的大大減少,床層阻力相應(yīng)減少。并且多層床熱效率較高,故適用于降速干燥階段較長(zhǎng)的物料以及濕含量較高(一般在14%以上)物料的干燥。例如采用五層流化干燥器干燥要求含水較低的滌綸樹脂(干燥后成品含水僅0.03%)。采用雙層流化床干燥含水率在15%-30%的各種藥物片劑,如氨基匹林等。多層床操作的最大困難是物料與熱空氣逆流接觸,各層上要形成穩(wěn)定的流化層,又要使物料定量地移至下一層,這就需要考慮溢流裝置的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。
三、臥式多室流化干燥器
由于多層流化床干燥器制造較為復(fù)雜,操作控制不容易掌握,故近年來(lái)有將其改為多室流化床的趨勢(shì),即改為低風(fēng)速的臥式多室流化床千燥器。該設(shè)備高度可降低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作亦較為方便,并用在SMP等片劑的干燥上。由于使用效果較好,很快就在制藥工業(yè)中得到推廣。目前國(guó)內(nèi)有幾十個(gè)工。用此設(shè)備來(lái)干燥各種片劑顆粒藥物、粉粒狀物料(如聚氯乙烯、烏洛托品)以及片狀物料(如尼龍1010)等。臥式流化床干燥停留時(shí)間可任意調(diào)節(jié),壓力損失小,并可得到干燥均勻的產(chǎn)品。它的主要缺點(diǎn)是采用較高風(fēng)溫時(shí)熱效率低于多層床,。但如果能夠調(diào)節(jié)各室的進(jìn)風(fēng)溫度及風(fēng)量,并逐室降低,或采用熱空氣串聯(lián)通過(guò)各室的辦法,熱效率也可以提高。目前大多數(shù)臥式流化床采用負(fù)壓操作。
四、噴霧流化干燥器
噴霧流化干燥器是利用霧化器將溶液霧化,噴入顆粒劇烈運(yùn)動(dòng)的流化床內(nèi),借助溶液本身的顯熱,結(jié)晶熱及流化介質(zhì)的熱量,使水分蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥并在一步內(nèi)完成。溶液在霧化過(guò)程中未碰到床中原有顆粒前,已部份蒸發(fā)結(jié)晶,形成新的品種。而在霧化過(guò)程尚未蒸發(fā)的溶液,便與床中原有結(jié)晶接觸而涂布于其表面,使顆粒長(zhǎng)大,并一步得到干燥,即形成粒狀產(chǎn)品,這是噴霧流化干燥器用于造粒方面的原理,噴霧流化干燥器適用于可噴霧的溶液或稀漿狀的物料。
噴霧流化床造粒產(chǎn)品的平均粒徑為0.3-3.0mm,大者可達(dá)8-20mm。可通過(guò)調(diào)節(jié)操作參數(shù)來(lái)控制粒徑的大小。如尿素的噴霧流化床造粒法制取的產(chǎn)品,其粒徑可達(dá)8-25mm。在中、小型噴霧流化床造粒器內(nèi),有時(shí)在篩板上部設(shè)置攪拌裝置,強(qiáng)制混合,防止死床,此設(shè)備可間歇操作也可連續(xù)操作。
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