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信息來源: | 發布日期(qī): 2011-12-13 10:23:34 | 瀏覽量:761771
摘要:
同其他工業技(jì)術一樣,幹燥技術在應用過程中(zhōng)也得到長足的進步。目(mù)前已開發出的幹燥機的(de)種類已達400多種,而且有約200多種幹燥機已應用於工業化生(shēng)產(chǎn),其中出現了(le)許多新型幹燥機,它們有的是對普通幹燥(zào)機進行結構上的改進,有的借鑒(jiàn)吸收了其他幹燥機的優點,
同其(qí)他工業技術一樣,幹燥技術在應用過程中也得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前已開發出的幹燥機的種(zhǒng)類已達400多種,而且有約200多種幹燥機已應用於工(gōng)業化生產,其中(zhōng)出現了許多(duō)新型幹燥機,它們有的是對普通幹燥(zào)機進行結構上的改進,有的(de)借鑒吸收了其他幹燥機的優點,有的完(wán)全是一種新想法。
幹燥又是工業耗能(néng)相當大的一個單元操作,據資(zī)料記載(zǎi),發達國家工業(yè)耗能(néng)的14%被用於幹(gàn)燥(zào),有些行業的幹燥(zào)耗能甚(shèn)至占到生產總(zǒng)耗能的35%,而且這個數字在不斷地增大。同時,運用礦物燃料作為熱源進行幹燥操作產生大量的二氧化碳等氣體。幹燥設備的尾氣(這些氣體中(zhōng)夾帶(dài)一些粉塵(chén))對大氣環境有不良的影響,這對於日(rì)益引起全球關注的“環境保護”是一個極大的(de)挑戰。
幾乎所有的工業都離不開幹燥操作,雖然正確地了解幹燥及幹燥設備的工作機理有助於(yú)成功地完成幹燥過程,但是仍然需要我們不斷地投人人力和物力去(qù)進一步進行幹燥技術的研究和開發,以使其在生產高質量產品的同時(shí),有效地利用能源,減少對環(huán)境(jìng)的(de)不(bú)利影響,並且更易於實現過程操作和(hé)控製(zhì)。
一、幹燥技木的特點
幹燥技術有很寬(kuān)的應用領域,麵對眾多的產業、理化性質各不相同的物料、產品質量及其他方麵千差萬別(bié)的要求,幹燥技術是一門跨行業、跨學科、具(jù)有實驗科學性質的技術。通常,在幹燥技術的開發及應用中需要具備三個方麵(miàn)的知識和技(jì)術(shù)。第一是需要了解被幹燥物料的(de)理化性質和產品的使用特點;第二是要熟悉傳遞工程的原理(lǐ),即傳質、傳熱(rè)、流(liú)體力學和空氣動力學等能量傳遞的原理;第三要有實施的手段,即能夠進行幹燥流程、主要設備、電氣(qì)儀表控製(zhì)等方麵的工程設(shè)計。顯然,這三方麵的知識和技術不屬於一個學科(kē)領域(yù)。而在實踐中,這三方麵的知識和技術又缺一不可。所以幹燥技術(shù)是一門跨行業、跨學科(kē)的技術。
現代幹燥技(jì)術雖已有(yǒu)一(yī)百多年的(de)發展史,但至今還屬於實驗科學的範疇。大部分幹燥技術目前還缺乏能夠精準指導實踐的科學理論和(hé)設計方法。實際應用中,依靠經驗(yàn)和(hé)小(xiǎo)規模實驗的數據來指導工業設計還是主要的方(fāng)式,造成這一局麵的原因有以下幾方麵:
原因之一是幹燥(zào)技術所依托的一些基礎學科,(主要是隸屬於傳遞工程範疇的學科)本身就具有實驗科學的特點(diǎn)。例如,空氣動力(lì)學的研(yán)究發展還要靠“風(fēng)洞”實驗(yàn)來推動,就說明它還沒有脫離實驗科學的範疇(chóu),而這些基礎學科自身的發展(zhǎn)水平直(zhí)接影響和決定(dìng)了幹燥技術的發展水平。
原因之二是很多幹燥過程(chéng)是多種學科技術交匯進(jìn)行的過程,牽涉麵廣、變化(huà)因素(sù)多、機理複(fù)雜。例如在噴霧幹燥技術領域裏,被霧(wù)化(huà)的液滴在幹燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質量、初始速度(dù)和方向及周圍其(qí)他液滴和熱空(kōng)氣的流向、流速有關。但這些參數由於傳質、傳(chuán)熱過程的進(jìn)行,無時無刻不在發(fā)生著變化、而且初始狀態時,無論是液滴的大小還(hái)是熱空氣的分布(bù)都不可能是(shì)均勻的。顯然,對於如此(cǐ)複雜(zá)、多變(biàn)的過(guò)程隻(zhī)憑(píng)借理(lǐ)論計算來進行工程設計是不可靠的。
原因之三是被幹燥物料(liào)的種類是(shì)多種多樣的,其理化(huà)性質也是各不相同。不同的物料即使在相(xiàng)同(tóng)的幹燥條件下,其(qí)傳質、傳熱的速率也可能有較大的(de)差異。如果不(bú)加以區別對待,就有可(kě)能造成不盡人意的後果。例如某些(xiē)中草藥的幹燥,雖(suī)然同屬一種藥材,隻因為藥材產地或收獲期存在區別就須改變幹燥條件,否則產品質量就會(huì)受到影響。
以上三方麵的原因決定了幹燥技術的開發與應用要以實驗為基礎。但幹燥(zào)搜術的這些特點往往被人有(yǒu)意或無意地忽視。製造廠商由(yóu)於(yú)實驗裝置缺乏或機型不全(這在我國是一(yī)個普遍(biàn)存在的現象)經常回避應做的幹燥實驗,而用戶由於不了(le)解幹燥技術(shù)的特點,也經常放棄進行必要實驗的要求。其結(jié)局是裝置使用效果不佳,甚至於造成(chéng)方案(àn)設(shè)計失(shī)敗。在我國,這樣的事例屢見不鮮(xiān),曾有過一套價值2000萬元人民幣的工業幹燥裝置因達不到使用要求而被閑(xián)置(zhì)的教(jiāo)訓。因此,建設工業幹燥(zào)裝(zhuāng)置尤(yóu)其是較大的裝置之前,一定要進行(háng)充分的、有(yǒu)說服力的實(shí)驗,並以實驗結(jié)果作為工業裝置設計的依(yī)據。這是幹(gàn)燥技術應(yīng)用的顯著特點。
此外,幹燥設備種類繁多、各具(jù)用途也(yě)是幹燥技術的一個特點。每一(yī)種技術都有自己適宜應用的(de)領域。在工程實踐中,要根據(jù)具體(tǐ)情況選擇適用的幹燥技術種類。這對投資費用、操作成本(běn)、產品質量、環保(bǎo)要求等方都會產生(shēng)重大的影響。例如某一企業,在白炭黑濾餅幹燥上曾經分別選用過(guò)箱式幹燥、噴霧幹燥、旋轉氣流快速幹燥三種型式。^終結果證明這三(sān)種技術各有所(suǒ)長。箱式幹燥生產白(bái)炭黑(hēi)雖然生產效率低、人員勞動(dòng)強度大,但產品(pǐn)質量好。與橡膠混煉後所生成(chéng)的(de)製品扯斷強(qiáng)度值較高。旋轉氣流快速幹燥設備緊湊、投資少、生產效率高,但所生成的橡膠製品的強度指標卻是三者間^差(chà)的。噴霧幹燥生產白炭黑,產品(pǐn)各項指標在三者間居中,但具有(yǒu)產(chǎn)品流動性好、粉塵汙染小,深受用戶及操作者歡迎的(de)特點。在(zài)20世紀90年代,為白炭黑生產中采用(yòng)哪種幹燥方式(shì)更為先進的問題,曾在我國幹燥界引發過爭論。其實,三種設備各有特(tè)點(diǎn),選用哪種機型要看用戶自身的條件和產品要(yào)求。不存在哪種技術更為先進的結(jié)論。類似(sì)的例子有很多,都表明(míng)了幹燥設備種類繁多、各具用途的特點。所以在應用中要仔(zǎi)細比較、慎重選擇技術方案,而通(tōng)過幹燥實驗(yàn)來考核技術方案也是必不可少的步驟。
二(èr)、工業幹燥裝(zhuāng)置的發展現狀
幹燥在許多生產中是(shì)一個^重要的單元操作,因為幹燥在這裏不僅是簡(jiǎn)單的固(gù)液分離過程,更重要的常常是生(shēng)產(chǎn)過程的^後一道工序,產品的質量、劑型在很大程度上取決於(yú)幹燥(zào)技術和設備的綜合(hé)運用情況。從經濟角度考慮,幹燥器價格昂貴,工程投(tóu)資較(jiào)大(dà)。另一方(fāng)麵,幹(gàn)燥又是高耗能過程(chéng),熱效率在15%一80%這樣大的範圍內波動,而設備的運轉費用(yòng)與幹燥器的設(shè)計選型有非(fēi)常密切(qiē)的關係,所以企(qǐ)業的決策者對此曆來都比(bǐ)較重視。被幹燥(zào)物(wù)料的品種有許多,它們的理化性質又有(yǒu)很大差異。甚至同一品種不同的生產工藝、同一品(pǐn)種不同的(de)產品(pǐn)要求,導致幹燥條件可能都有區別(bié),所以就決定了幹燥工程的複雜性。由此可見,幹燥(zào)過(guò)程較其他的(de)單元操作具有更(gèng)高的技術性。
我國幹燥設備(bèi)在解放前基本是空白,隻有烘房、烘箱和滾筒幹燥機,幹燥技(jì)術落後、生產設備原始。到(dào)1957年才(cái)出現了真空耙(pá)式幹燥機,1964年以後幹燥技術有了較快的發展。縱觀(guān)我國幹燥技術及設備的發展史(shǐ),在幾(jǐ)十(shí)年間經曆由簡(jiǎn)到(dào)繁、由低級到高級的發展階段,現在常用於生(shēng)產的幹(gàn)燥設備有十餘類三十多個係列,加上組(zǔ)合(hé)幹燥(zào)設備約有五十幾種,再加上專用幹燥設備就(jiù)更難於統計,合理地選用這些幹燥(zào)設備也不是一(yī)件易事,選型的前(qián)提是了解這些(xiē)設備的基本工作原理、結構特點以(yǐ)及適用物料範圍,這樣在選型時才避免走彎路。
近些年來,由於幹燥技術的發展,給篩(shāi)選設備帶來了更多的複雜(zá)因素(sù)。即使是幹燥設備的設計、製造或(huò)使用者也常常弄不清如何去選擇合適的設備。由於幹(gàn)燥設備的推銷者在(zài)市場上(shàng)隻是對他們(men)推銷的幹燥機種(zhǒng)類感興趣,而對其他種類則並不介紹,這樣,用戶就隻得借助於有關的現代幹燥技術參考資料決定對設備的^後選擇。毫無疑問,用戶很需要由推銷者提供的實(shí)驗室,實驗範圍及技術經濟方麵的資料。因(yīn)此,就必須熟(shú)悉大多數幹燥設備,才有可(kě)能選出合理的設備。應該強(qiáng)調的是,在特定的生產運行(háng)狀態中(zhōng),很有可能有很多較適用的幹燥機(jī),但也必須知道,在特(tè)定的(de)工(gōng)作狀(zhuàng)態中,沒有一個嚴格的規則規定出極^的^佳(jiā)幹(gàn)燥設備,每一種產品都有自己獨特的生產方式。影響^佳幹燥裝置(zhì)選擇的因素很多,如選擇間歇幹燥還是連續幹(gàn)燥(zào)、礦物(wù)燃料的消(xiāo)耗、電耗、地(dì)方環境法或噪音汙(wū)染限製等。產品產量對幹燥機的選擇更(gèng)是一個主要因素(sù)。
三、幹燥設備使用概況
前麵提到,幹燥設備是(shì)在許多工業生(shēng)產中大量應用。多年來已有多種機型用於工業(yè)化生產中,如氣(qì)流(liú)幹燥器、流化床幹燥器、噴霧幹燥器、滾筒幹燥機、耙式幹燥器、冷凍(dòng)幹燥機、紅外線幹燥(zào)及組合式幹燥等達幾(jǐ)十種之多。為什麽(me)幹燥設備類型很多呢?這主要是由於幹(gàn)燥物料型態、性質各不相同,處理的物料有各(gè)種(zhǒng)不同(tóng)的具(jù)體要求(qiú)所致(zhì)。
隨(suí)著我國各(gè)行業的生產技術的飛躍(yuè)發展,國(guó)內幹燥技術和設備也得到了迅速發展。在散粒狀物料的幹燥方麵,近幾年來流(liú)態化技術獲得了更加(jiā)廣泛的應用和新的發展。流態化幹燥充分改善了氣固相接觸條件(蒸發表麵積增大),物料(liào)的(de)劇烈攪動,大大(dà)減少了氣膜阻力,給傳熱介質創造了極(jí)為(wéi)有利的條件。除了(le)國內在幹(gàn)燥技術中使用較早的氣流(liú)幹(gàn)燥獲得較迅速發展(zhǎn)外,近年來流化幹(gàn)燥設備發展得^快。主要表現在利用流態化技術結(jié)合各種(zhǒng)被幹燥物料特性和要求創製了很多新型高效(xiào)的流(liú)態化幹燥(zào)器(qì),分(fèn)述如下。
直管氣流幹燥器是國內使用較早的流化幹燥設備,經數(shù)年來的生產實踐認為氣流(liú)幹燥(zào)對散粒狀物料,特別是熱敏性物料(liào)的幹燥,還是比較理(lǐ)想的幹燥設備。它無論生產量,占(zhàn)地麵積等方麵均比烘箱幹燥優越,因(yīn)此目前(qián)在製藥(yào)、塑料、食品、化肥(féi)等工業中使用的更(gèng)加廣泛(fàn)。但氣流(liú)幹燥還存在熱利用率較低、設備高、氣固兩(liǎng)相(xiàng)相對速度較低等缺點。近年來創製了脈衝氣流幹燥器、旋風氣流幹燥器、粉碎氣流幹燥器等(děng)新型氣(qì)流設備,克服了直管氣流(liú)幹燥的缺點(diǎn)。粉碎氣流除降低高度外,還擴(kuò)大了(le)氣流幹燥器的使用範圍,使易氧化的物料能用空氣作為幹燥介質,既(jì)降低了(le)幹(gàn)燥動力消耗,又(yòu)提高了產品的產量和質量,此外(wài)還采用了(le)多級氣流幹燥流程和組合氣流幹燥(zào)流程,在(zài)氣流幹燥器的應(yīng)用上,許多工(gōng)程采用了二級串聯方式,在有些物料的幹燥上更加合理,也(yě)提高了熱效率。直管氣流幹燥在生產操作方麵已很成熟。脈衝氣流、旋風氣流幹燥已工業化(huà)多年,操作已較成熟,但理論設計方麵還很缺(quē)少。在今(jīn)後的實踐發展中還需進一步完善。
大(dà)部分熱敏性較強和易氧化的物料(liào),均采用氣流幹燥。一般(bān)能將初濕為10%一25%的物料幹燥至1%-0.05%,被幹燥的物料粒度一般在60-100目,產量一般在100 - 200kg/h。目前國內(nèi)在製藥、食品、塑料等工業中廣泛使用。隨著我國生(shēng)產技術(shù)的飛速發展,氣(qì)流幹(gàn)燥(zào)在今後的工業生產中(zhōng)必定應用得更加廣泛。
流化幹燥(zào)是^近年發展起來的又一幹燥技術。經過生產實踐證明(míng)它有(yǒu)很多優越性,能實(shí)現小設備大生產,由於熱容係數較大和停留時間可任意調節,故對含表麵水(shuǐ)和需經過降速幹燥階段的物(wù)料均適用,特別適用於散粒物料的幹燥。^近發展起來並已工業化的有(yǒu)下列幾種型式:單層圓筒型、多層圓管型、振(zhèn)動流化床、臥式多室流化床幹燥器、攪拌流化床以(yǐ)及內藏熱管流化床等,其中以後者發展得較迅速。目前已在製藥、化肥、食品、塑料、石油化工等工業中廣泛使(shǐ)用。經過幾年的實踐,國(guó)內流化幹燥無論(lùn)在操(cāo)作、設備結構等方麵均已發展到較(jiào)成熟階(jiē)段。從(cóng)使用情況看,臥式多室流化幹燥器由(yóu)於(yú)結構簡單(dān)、操作方便而穩定、物料適(shì)應(yīng)性廣,既能獲得(dé)含水均勻的(de)產(chǎn)品,動力消耗又少,是流態化幹燥(zào)散粒狀物料較理想的設備,今後值得(dé)推廣與發展。內藏(cáng)熱管是流化床對流傳熱(rè)和(hé)傳(chuán)導傳熱相結合的產物,具有較高的熱效率,幹(gàn)燥(zào)效果也(yě)效好,是近年來很受推(tuī)薦的新(xīn)機型。
國內錐形流化床按(àn)操作分有三(sān)種(zhǒng)型式:一種是(shì)濃相(xiàng)溢流(liú)出料,近年來國內較多在流化造粒方麵使用;另(lìng)一種即噴動床幹燥,是由床頂出料,產品在旋風分離器內收集或間歇操作床底出料。這種結構比流化床結構(gòu)簡單,設備小,產量大,幹燥強度(dù)高、床(chuáng)層等溫性強(qiáng)、不發生局部過(guò)熱。過去僅適用於大顆粒物料(liào)(聚氯乙烯(xī)),近年來已(yǐ)發展至能應用於細粒物料的幹燥。目前在塑料、穀物、製藥等部門使用。但因動力消耗較大,使用受到一(yī)定限製。
在溶(róng)液(yè)狀或漿狀物料的幹燥方(fāng)麵也獲得了較新的發展,除使用得較多的噴霧幹燥有了新的發展外,近年來已成功地采用了錐形流(liú)化床進行噴霧(wù)造粒生產並已逐步在發展和完善中。噴霧流化造粒幹燥器首先(xiān)在化肥上采用,目前已在醫藥、食品等工業中(zhōng)采用。噴霧幹燥在國內使用已有二十幾年,在設計和操作等方麵都(dōu)已較成熟。近年來噴霧幹燥(zào)有以下幾方麵的進展:
(1)幹燥室除向大型化發展外,噴頭霧化(huà)器性能方麵有關單位也作較多的實驗研究工作,並取得了顯著效(xiào)果(guǒ);
(2)除熱敏性溶液(yè)更加廣(guǎng)泛采用噴霧幹燥(zào)外,近年漿液也成功地(dì)采用了噴霧幹燥;
(3)噴霧幹燥與其他幹燥技術(shù)結合以(yǐ)達到幹燥或幹燥造粒同時進行的目的(de),這也是我(wǒ)國幹燥技術水平進一步發(fā)展的體現;
(4)目前(qián)正在進行低溫噴霧幹燥的實驗,它是將含濕(shī)量極低而溫度不(bú)高的空氣作載體,空氣經過預(yù)先脫水幹燥,在幹燥過程中產品溫度不超過35’C,因此適用於熱敏性物料的(de)幹燥,如醫藥、食品脫水等。
目前已工業化的與噴霧(wù)技術綜合應用的(de)有噴霧(wù)氣流幹燥,噴霧流化造粒,噴霧(wù)轉筒造粒。隨著我(wǒ)國工農業的大發展,噴霧幹燥技術必(bì)將越來越廣泛(fàn)運用(yòng)。
從現在工業應用情況來看,膏狀物料使用烘房幹燥所占比例(lì)還很大,其中產量大的也很多,如染料、顏料(liào)、中間體、無機鹽等。烘房幹燥膏狀物料的缺點是:物(wù)料是靜止的,物料與幹燥介(jiè)質接觸麵積小,接觸狀況不良,幹燥時間長;熱效率低(dī),在幹燥過程中需要人工翻動,否(fǒu)則產品質量不均勻;在高溫下裝卸、翻動物料,不可避免的產生粉塵飛揚,操(cāo)作環境很惡(è)劣(liè),嚴重地影響工人身體健(jiàn)康。經箱式幹燥後的許多物料還需要再粉碎而產生二次(cì)汙染。物(wù)料(liào)產量越大,上(shàng)述(shù)矛盾(dùn)就越突出。現在許多設備可以代替箱式幹燥,因此,膏狀物料的幹燥目前(qián)主要以(yǐ)閃蒸幹燥機和粉碎氣流幹燥機、耙式幹燥機、槳葉式幹燥(zào)機為主。^近幾年來,國內膏狀物料(liào)幹燥技術(shù)已大大前進了一步,其表現(xiàn)如下:
真空(kōng)耙式幹(gàn)燥機對大多數膏狀物都能適(shì)用。近年來在膏(gāo)狀物的幹燥中起了很大作用,采用也較(jiào)普(pǔ)遍,它無論在產量(liàng)及勞動環境等方麵都較烘房改(gǎi)善了,具有易操作,勞動強度等優點。但產量大時采用真空耙式幹燥(zào)機(jī)則占地麵積和造價大的矛盾較突出。為了解決大(dà)產量膏狀物(wù)料的幹燥問題(tí),國內近年來已成功地(dì)采(cǎi)用了流態化技術進行(háng)幹燥生產。目前已工業化的有下列幾種設備:薄膜流化(huà)幹燥機、螺旋氣流幹(gàn)燥器、流化氣流幹燥器、閃蒸幹燥機、粉碎氣流幹燥(zào)器。這些設備具有產量大,設備結構緊湊,占地麵積小,勞動強度低,易製造等優點。目(mù)前已(yǐ)在染(rǎn)料、顏料、無機鹽等工業中推(tuī)廣使用。對膏(gāo)狀物料的幹燥作用較(jiào)好,多數膏狀物(wù)料都能適應。但這些設備還遠不能完全滿足生產的要求,有些(xiē)新設備(bèi)目前還存在一些缺點(diǎn),需進(jìn)一步(bù)完善。
轉筒幹燥器,由於它的處理量(liàng)大,操作費用低,適應性好。如碳酸鈣、穀物、化(huà)肥等均普遍采用。雖然它存在耗金屬多,製造周期長等(děng)缺點,但對上述物料還是(shì)比(bǐ)較適用的。^近轉筒幹燥(zào)有了新的發展,已成(chéng)功(gōng)地在溶液物料的造粒幹燥(zào)中使用,通氣式轉筒幹燥(zào)機的開發成功使這一設備又有(yǒu)了新的功能。
四、我國幹燥設備發展趨勢
經過多年的發展,我國的幹燥(zào)設備行業已形成了一(yī)定的企業數量和生(shēng)產規模。直接從事各類幹燥設(shè)備專業製造(zào)廠家約400家(jiā)之多,與幹燥設備配套的企業有100多家,還有部分各類機(jī)械廠也在製造幹(gàn)燥設備,主要分布在製藥機械、化工(gōng)機械(xiè)、食品機械、農產品加工機械、礦山(shān)冶金、林產(chǎn)品、輕工陶瓷等設備加工行業,這些行業的幹燥設備生產企業占全行業總數的80%以上,行業總產值約20億元以上。行業中產值在1000萬元以上的企業占總(zǒng)數的48%左右;500萬元以上的企業占總數的70%。許(xǔ)多企業是在早期企業的基礎上逐漸派生出來的,地理位置相對集(jí)中(zhōng),人員結構存在嚴重(chóng)的不(bú)合(hé)理。到目前為止,企業(yè)主要(yào)分布在江、浙、滬、遼、黑(hēi),這幾個地區(qū)的企業幾乎占到(dào)全行業總數的50%,我國還(hái)有部分省沒有幹燥設(shè)備生產企業。行業內競爭激烈,一(yī)些企業注重眼前利益,缺乏(fá)係統(tǒng)發展思路,整(zhěng)體素質提高緩慢,嚴重地阻礙了行業的正常發展。
我國幹(gàn)燥技術與世界發達國家的同行業相比還存在(zài)著一定的差(chà)距,市(shì)場中、低技術產品占主導地位。目前在華的外國幹燥(zào)設備公(gōng)司約有(yǒu)40一50家,今後將會有更多的國際(jì)同行進人國內市場,隨著國際(jì)競(jìng)爭的不斷加劇,我國將麵臨巨(jù)大的競爭壓力(lì)。日益激烈的競爭要(yào)求我們的企業必(bì)須通過技術進步、吸收國(guó)外(wài)先進技術、自主創新來提升產品技術含量和裝備水平。產品發展的(de)思路要在設備(bèi)的大型(xíng)化、控製的自(zì)動化程度、設備表麵處理質量、耐腐蝕材料的選用(yòng)上下功夫,開發多功能組合幹燥器,促(cù)進產(chǎn)品的生命周期不(bú)斷(duàn)延長。要多組織(zhī)企業參加國際間技術(shù)交流,吸收^新技術成果,加速提高全行業技術水平。
我(wǒ)國幹(gàn)燥行業特點是企業不大、不強、不專、不精,數量多而整體素(sù)質不高,多數企業(yè)管理落後,未達到規模經濟,應通過行業協會進行指導和協調,改變盲目發展的(de)狀況(kuàng)。江(jiāng)、浙、滬三地相對集中的企業,可以考慮利用合資、合(hé)作、收購的方式(shì)向中西部地區遷移,尋找更廣闊的企業(yè)生存和發展空間。行業內(nèi)企業間要走強強聯合的道路(lù),在(zài)行(háng)業內培(péi)育一些(xiē)技術實力雄厚、擁有著名品(pǐn)牌和自主(zhǔ)知識產權(quán)的大公司(sī)、企業集團。企(qǐ)業應積極調整產品(pǐn)結構,培育核心竟(jìng)爭能力,形成自己的特色產品和特(tè)色服務。
我國幹燥(zào)設備生(shēng)產企業中,有50%左右是家族式企業,在管理模式上多采取(qǔ)家族式管理,無法與國際同行相比,市場經濟體製(zhì)下的企業管理必須(xū)遵循經濟規律和價值規(guī)律(lǜ),管理水(shuǐ)平跟不上是我國幹燥(zào)設備企業不大(dà)、不強、不精的根源之一(yī)。市場經濟的發展要求我(wǒ)們的企業必須重(chóng)新審視企業的組織結構和管理模式。建立現代企業製度是擺在麵前的又一重大課(kè)題。按現代企業的要求,對(duì)現有企業進行改造,製定長遠的發展戰略,借(jiè)助企業外的資金壯大企業實力,用先進的管理思想指導企業,使之在較短的時間內有較大的發展。
我國幹燥設備生產企業的創新能力較低,能夠推(tuī)出自(zì)主知識產權的新技術(shù)、新產品的企業寥寥無幾,這(zhè)是我國幹燥(zào)設備發展(zhǎn)緩(huǎn)慢的重要原因。目前,我(wǒ)國有幾(jǐ)十所高校、科(kē)研(yán)單位從事幹燥技術的開發研究,分布在我國各地,但大部分知識成果沒有有效地轉化為現實生產力。企業(yè)要(yào)成為技術創新的主體,應直接與這些高(gāo)校和(hé)科研單位以多種形式聯合,使資源(yuán)得到合理的配置與利用,有效地培育(yù)和發展企業的創新能力。對提高我(wǒ)國幹燥設備的製造水平將起到重要作用。
縱(zòng)觀行業的發展(zhǎn)情況,在眾多的幹燥設備製造成企業中,發展較好的有四種類型。首先是(shì)建廠時間較長的老廠,這些廠在用戶中有較廣一(yī)的影響麵,機(jī)型齊全,適應用戶的能力較強(qiáng),產值較高。其(qí)次是在某一(yī)行業知名度較高,同行業用戶口耳相傳(chuán),設備廠對被處理料的各種性質較熟悉,容易獲(huò)得用戶的信(xìn)任,在某些行業中(zhōng)有壟斷能力。第三種企業(yè)是對某種機型有較深(shēn)人的研究,一但物料必須采用這種機型,設備廠就有可能獲得該工程的製造機會。第四種企業是成套設(shè)備製造企業,將幹燥(zào)設備納入到單元設備之中,這(zhè)種企業往往大型(xíng)企業,各類工程技術人員都有,技術能力較強,是以(yǐ)高技術含量、高附加值、成套化設備爭取市場。
從行業發展角度分析,隨著製藥廠設備改(gǎi)造(zào)的完成(chéng),製藥行業(yè)對幹燥設備的需求量將要減少(shǎo),幹燥設備的競爭將更(gèng)加激烈。我國的幹燥設備如不能走出國門,很(hěn)難有更大的發展。
五、幹燥技木的進展
幹燥設備不僅是石油化工、醫藥、染料、化肥、農藥、催化劑等行業中的重要生產裝置,而且在(zài)其他工業體係來說,如食品、紡織、冶金、機電、木材、造紙行業(yè)中也是必不可少(shǎo)的常用設備,充分說明了“幹燥”這一工業技術在整個國(guó)民經濟中的(de)作(zuò)用。通過調(diào)研,也看到了我國在幹燥技術方麵還存在著一(yī)些問題(tí)。例如,很(hěn)多使用比較廣(guǎng)泛的新型高效幹燥設備,已經(jīng)使用多年還沒有定型化(基本定型)、係(xì)列化、通用化。影(yǐng)響了發展速度,增(zēng)加了基本建設和技術改造的投資費用。目(mù)前幹燥技術的進展主要表現在(zài)以下幾個方麵(miàn):
1.幹燥設備研製向專業化方向發展
由前所述,幹燥設備應用極廣,遍及國(guó)民經(jīng)濟各部門(mén),而且需要量也很(hěn)大(dà),因此為幹燥設備向專業化(huà)方向發展,今後可(kě)能出現更多的(de)專(zhuān)用幹燥設備。
2.幹燥設備的大型化、係列化和自動化
從(cóng)幹燥技術經濟的觀點來看,大型化的裝置,具有原材料消耗低(dī)(與相同產量相比)、能量消耗少(shǎo)、自動化水平高、生產成本低的特點。設備係列化,可對不同生產規模的工廠及時提供(gòng)成套設備和部件,具有投產快和(hé)維修容易的(de)特點。例如(rú),噴霧幹燥裝置,^大生(shēng)產能力為200t/h;流化床幹燥器幹燥煤的生產能力可達到350t/h產品(pǐn)。
3.改進幹燥設備,強(qiáng)極化幹(gàn)操過程
近年來,常用的幹燥設備(噴霧、流態(tài)化、氣流幹燥等),仍在原有的基礎上改進和發展。
(1)改善設備內物料的流動狀況(或幹燥介質的流體力學狀況),強化和改善幹燥過程。例如氣流幹燥器(qì),從直管氣流幹燥,改(gǎi)成脈衝氣流幹燥器(qì),使被幹燥粒子在脈(mò)衝氣流的作用下多次的加速,強化傳熱傳質過程(chéng)。又如,改進噴霧幹燥器的(de)進風裝置,達到控製霧滴的運(yùn)動狀況等目的。
(2)增添附屬裝置,改善幹燥器的操作,擴大幹燥設備的使用範圍。在氣流幹燥器的裝置中增添分散器,使氣流幹燥器(qì)用於分散性差(chà)的濕(shī)物料的幹燥;增(zēng)添破碎機,使氣流幹燥器用於塊狀物料的幹燥;增添混合器,使氣流幹燥(zào)器用於含水率很高的物料(liào);增添分級機,以(yǐ)解決產品粒度的均(jun1)勻化等。
在噴霧幹燥方麵,研製了高黏度物料的霧化器;研(yán)製(zhì)各種噴霧幹燥器(qì)的進氣分布裝置,使幹燥塔中心與塔壁的(de)氣速基本一致,減少物(wù)料粘(zhān)壁的(de)機(jī)會;安裝電磁(cí)自動振動裝置,防止(zhǐ)物料粘壁等(děng)。
在流化床(chuáng)幹燥器中,增添附屬裝置,改善其操作性(xìng)能。例如在單層圓筒形流化床中,添加旋轉分隔板,分(fèn)隔板從流化床中(zhōng)部開始旋轉分隔直(zhí)至出料口。濕(shī)物(wù)料從流化床中部加人,在旋轉(zhuǎn)隔板的控(kòng)製下,物(wù)料從進口至出口一邊流化一邊運動,而不會“短路(lù)”,因此,物料在流化床中的(de)停(tíng)留時間均勻。在雙層流化床中的上(shàng)層,增添擺動的(de)物料鬆動器,當流化床操作時,鬆動器不停擺動,鬆動物料,避免形成死床層,以改善流化床的特性。在臥式多室流化床中的第一室,增添攪拌(bàn)裝置,使凝聚的濕物料分散,同時排除不能流化的大顆粒。此外,在臥式多(duō)室流化床中,把固定隔板改成(chéng)懸掛在(zài)回轉鏈上的(de)運動(dòng)隔板,在(zài)運動隔板的作用下,物料從加料端均勻地移到出料端,實現了物料的“活塞流”,可使被幹燥(zào)物料停留時間均勻,產品(pǐn)含水率也均勻。
4.采用新的幹燥方法及(jí)組合幹燥方法
近年來高頻幹燥、微波幹燥、紅外(wài)線幹燥以及組(zǔ)合幹燥發展較快。另外(wài),如利用彈性振動(dòng)能強(qiáng)化固(gù)體物料的幹燥。彈性振動能一聲(shēng)波對固(gù)體物(wù)料(liào)表麵作用,可(kě)使濕固體表麵流體邊(biān)界層(céng)破(pò)壞,減小傳熱和傳質的阻力,故能強化幹燥,但聲強不能低於143一145dB,這(zhè)也是技術難題。
5.降低幹燥(zào)過程中能量的消耗
幹燥是消耗熱量(liàng)很大的(de)化工單元裝置。在幹燥過程中,熱效率變化(huà)很大,如藥片包衣幹燥時,熱效率為7%;食品添加劑的流態化幹燥,熱效率為20%左右;一般(bān)化學工業中幹燥熱效率為20%一50%。提高幹燥過程熱效率(lǜ)的主要(yào)措施如(rú)下:
(1)對(duì)現(xiàn)有(yǒu)幹燥設備,加強熱(rè)管理。如防止幹燥介質的泄漏,使燃燒爐中的完全燃燒,對帶有熱空氣循環(huán)的幹燥設備,盡可(kě)能保持^大(dà)的循環風量等。
(2)改善設備的保溫。一般(bān)幹燥器損失熱(rè)量為3%一30%。在對幹燥器散熱(rè)量進行測定的基礎(chǔ)上,采取措施,改善設備的(de)保溫,減少熱損失。
(3)防止產(chǎn)品的過度幹燥。幹燥過程(chéng)中,應嚴格地把產品(pǐn)控製在要求的含水率範圍內,避(bì)免造(zào)成產品的過度幹(gàn)燥而增加能量消耗。例如紙張幹燥(zào),是為(wéi)了保證紙張的強度,要求其含水率為7%,
而多滾筒幹燥機可能將紙過度幹(gàn)燥到含水(shuǐ)率為(wéi)4%。為了防止過度幹燥,可以減少^後幾個滾(gǔn)筒,改為高頻加熱等。
(4)減少被幹燥物料的初水分(fèn)含量。如果被幹燥的物料是溶液,可(kě)用薄膜蒸發器濃縮後,再進行噴霧幹燥或其他方法幹燥;如果被於燥的物料是懸浮液,可用過濾除去大部分水(shuǐ)分後,再進行幹燥(zào)。這樣(yàng)可以降(jiàng)低(dī)單位產品的熱能消(xiāo)耗。例如,某廠把鉻黃幹燥改成過濾(lǜ)後,把濾餅用往複泵輸送至噴嘴(zuǐ),再用氣流霧化,進(jìn)行(háng)噴霧幹燥(zào),產品(pǐn)質量好,並降低了熱(rè)能消耗。
(5)回收尾氣帶走的熱量。對流幹燥器在進(jìn)口溫度(dù)不太高的情況下,尾氣帶走的熱量與總熱量之比(bǐ)值是很大的,有的可占總熱量的40%。采用熱交換(huàn)器回收(shōu)尾(wěi)氣帶走的熱,已在工業上實施。例如,用1090的空(kōng)氣,通過廢熱回收換熱器(qì)加熱(rè)到84.8 0C,尾氣可從15090降到7090,回收了尾氣中熱量的25%,節約燃料23%,在兩年內即可收回廢熱回收換熱器所(suǒ)用的投資。用“熱管”回收尾氣中的熱量也是(shì)很有(yǒu)前途的方法。
(6)提高幹燥(zào)器的空氣進口溫度。被幹燥的物料若是(shì)非熱(rè)敏性的,進入幹燥器的空氣溫度,可以提高到650℃以上;對於熱敏性的物料,也可在(zài)保證產品(pǐn)質量的前提下,盡可能地采用較(jiào)高的(de)氣體進(jìn)口溫度。因(yīn)為(wéi),使用的氣體溫度越高,幹燥器(qì)的熱效率越高。例如(rú),把20℃^濕含量為0.01的空氣加熱(rè)到50090用於幹燥,在幹燥(zào)器(qì)中空氣(qì)放熱而降溫的極限是使之絕熱飽和到這種(zhǒng)狀態空(kōng)氣的濕(shī)球溫(wēn)度65.890,其理論熱效率可達到90.5%。如(rú)果,這種空氣隻加熱到12090,用同樣(yàng)的方法計算,其理論熱效率為82%。可見,提高幹燥器的進(jìn)口空氣溫度,可以提高幹燥器的理論熱效率,實際熱效率亦是如此。
(7)采用過熱(rè)蒸汽幹燥。用過熱蒸汽作幹燥(zào)介質(zhì),利用蒸汽(qì)顯熱下降的(de)幹燥方法(fǎ),叫做過(guò)熱蒸汽幹燥。幹(gàn)燥用的蒸汽,可以循環使用,以減(jiǎn)少熱損失,提高(gāo)幹燥過程的熱效率。除外,蒸汽的定壓比熱比空氣約大一倍,在相同的(de)幹燥熱負荷下(xià),水(shuǐ)蒸汽的用量,僅為空(kōng)氣(qì)用量一半,因此,提高了幹燥裝置的生產(chǎn)能力。它適於幹燥時發(fā)臭的物料、有爆炸危險的物料(liào)、含有機溶劑的物料以及放射性廢物的幹燥等。
6.閉路循妹幹操流程的開成和表用
例如用惰性氣體作幹燥介質的閉路循環流程。主要用於(yú)易燃、易爆、易氧化物料的(de)幹燥。某石油化工廠用氮氣作幹燥(zào)介質,幹燥聚(jù)丙烯樹脂(zhī),生產能力可達5t/h,產品(pǐn)質量也(yě)高。
7.消除幹(gàn)操操作造成喃公害問題(tí)
在粉塵回收方麵,用濕式除塵器洗滌尾氣,可使排放尾(wěi)氣中(zhōng)含粉塵量降到15一35mg/襯,此值的大小還取決於洗(xǐ)水用量。現代化的空氣噴吹(chuī)自動(dòng)清除粉塵的袋濾器,處(chù)理後氣體含塵量可以達到(dào)20mg/耐(nài)。還可采用尾氣(qì)洗滌和熱回收(shōu)組合的方式來淨化(huà)尾氣,它既可減少粉(fěn)塵又降(jiàng)低了(le)熱耗。為了減少幹燥中風機產生的噪聲,應選用加工精度高、動平衡好的風機。其次,在安裝上應采取隔振和減振等措施,務使風機噪聲控製在90dB以下。
3過程控製研究中存在問題3.1幹燥技術與控製技術未充分結合 幹燥過程是典(diǎn)型的多變量、大慣性、高度(dù)非線性複雜係統,建立一個理想的符…
近日,國內某知名藥廠(chǎng)來(lái)我司試驗酵母幹燥,在(zài)相同(tóng)條件下,分(fèn)別試驗了噴霧幹燥機和滾筒刮板幹燥機,且做了產量對比。
買家選(xuǎn)擇常州幹燥設備的時候需要注意什(shí)麽?他們應該注重哪些常州幹燥設(shè)備的功能(néng)的一部分嗎?其實,有一些(xiē)技術選擇常州幹燥設備(bèi)時(shí),消費者…
現在,由於人們的生活水平在不斷的提高,在(zài)很多(duō)的行業領(lǐng)域都用到了幹燥設備。傳統的風(fēng)幹(gàn)日曬的幹燥方式(shì)已經不能滿足人們的需求了(le)。傳統的…
CT、CT-C係(xì)列(liè)熱風循環烘箱經(jīng)我公司精心設計,不斷更新的(de)一款產品(pǐn)。該設備是一種(zhǒng)箱體式,並可裝拆,分(fèn)為CT型(離心風(fēng)機)CT-C(軸流…