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重点推荐!这些干燥技术您知道吗 
[当前位置:中国制冷网 > 行业新闻 > 正文]   时间:2019-05-14   来源:中国制冷网   点击次数:495

    干燥是广泛应用于化工、医药、食品及农副产品等诸多领域的单元操作,同时干燥作业也是一种能耗很高的工业操作过程。据统计,干燥所耗能量约占工业总能耗的8%-20%。由于干燥作业耗能比例逐年增加,因此优化干燥操作过程以降低能耗,生产高品质的产品及开发新产品、减少环境福染等方面的研究越来越受到人们的重视,从而推动了干燥技术的发展。我国的现代干燥技术是从20 世纪50年代逐渐发展起来的,迄今对于常用的干燥设备,如气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥、旋转闪蒸干燥、红外干燥、微波干燥、冷冻干燥等设备,我国均能生产供应市场,对于一些较新型的干燥技术如冲击干燥、对撞流干燥、过热干燥、脉动燃烧干燥、热泵干燥等也都已开发研究,有的已工业化应用。

冷冻干燥
    冷冻干燥基本上在0℃以下的温度进行,即在产品冻结的状态下进行,直到后期,为了进一步降低产品的残余水份含量,才让产品升至0℃以上的温度,但一般不超过40℃。冷冻干燥就是把含有大量水分物质,预先进行降温冻结成固体,然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来,而物质本身剩留在冻结时的冰架中,因此它干燥后体积不变,疏松多孔在升华时要吸收热量。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度,为了增加升华速度,缩短干燥时间,必须要对产品进行适当加热。整个干燥是在较低的温度下进行的。

    冷冻干燥有下列优点:冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用;在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥;在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装;由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象;干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状;由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护;干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。因此,冷冻干燥目前在医药工业,食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。

真空冷冻干燥机


微波干燥

    微波干燥是一种新的烘干技术,微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得,可以产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类:半导体器件和电真空器件。电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件,或称之为电子管。在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、行波管等。在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。

    微波干燥具有速度快、时间短、热效率高等特点。微波加热物料,可使吸收微波物料在很短的时间内达到所需的烘干温度。微波在加热的过程中,是对物料内、外同时加热,且微波直接作用于物料,因此,微波加热热效率高于常规的加热设备。应用领域包括高水份粘稠性物料的烘干;粉状、颗粒状、片状、条状、板状、小型坯件等物料的烘干;催化剂的活化再生;污泥等固体废弃物的烘干、杀菌、消毒;食品、药品、医药原料的烘干、杀菌、消毒;大米、面粉的烘干、杀虫、防霉处理;茶叶的杀青、提香;高分子材料的固化;发泡材料的热处理。

微波干燥机


红外线干燥
    红外线干燥也叫辐射干燥,是指利用红外线辐射使干燥物料中的水分汽化的干燥方法。红外线干燥方式在工业的多个领域有着广泛的应用,具有干燥速度快,质量好,效率高等优点。红外线技术在电子、薄膜开关、电子线路板、液晶显示器、玻璃、水晶、太阳能光伏、植绒、木材、食品、药品、汽车制造等行业的烘干及干燥发挥着重要的作用。

 

气流干燥

    以SH93型叶丝高速膨胀干燥机为例,该设备主要由进料罩、进料气锁、喷射式松蒸装置、紊流装置、干燥装置、物料管道、旋风分离装置、回风管道、循环风机、排潮管道、分配管道、间接式热风发生炉、混合箱、检修平台、电控以及水气汽管路系统等组成。叶丝经超级回潮机充分加温加湿后(22——35%MC, 55±5℃)。由进料振槽均匀地将叶丝送入进料气锁,然后由气锁落入松散装置内。期间高温蒸汽不断地喷入松散装置里,使叶丝不但快速松散,而且温度得以升高。由松散装置落下的叶丝接着被高速度的过热蒸汽流带入干燥机内,叶丝与高温蒸汽充分接触迅速进行热交换,其内部水份的瞬间蒸发的速度远比从叶丝壁排出的速度要快,因此叶丝在干燥的同时得以迅速膨化。(同时叶丝中的部分青杂气被去除)。其后叶丝在重力和风力的作用下,进入物料管道进一步干燥。最后,叶丝进入旋风分离装置,与蒸汽分离的同时冷却部分定型,并从旋风分离装置下部的出料气锁排出,输送到下一工序进行处理。而分离出的温度下降的蒸汽则进入回风管道和循环风机(主风机),在风机下部的排潮管排出部分的潮湿废蒸汽后,进入热风发生炉加热,经混合箱被循环使用。

    气流烘干机运用气流瞬间干燥原理,具有干燥强度大、干燥时间短、耗能少、操作简便、产品品质好等特点。经过本设备干燥的淀粉、具有成品外观洁净、有光泽、细度高、含水量稳定、杂质污染小等优点。气流干燥机适用于淀粉、米粉、食品、医药、化工等行业干燥粉状、片状、热敏性物料的理想设备。使用本设备能以小的投资,低的能耗,少的人力和场地,快的速度,取得好的经济效益。具有干燥强度大,干燥时间短,热效率高等特点,气流烘干机适用范围广、产量高、降水幅度大;结构简单、站地面积小、投资和维修成本低。

 

流化床干燥

    流化床烘干适合烘干或冷却颗粒状和片状物料,用在粮食、食品、化工等行业。可用来烘干水稻、小麦、油菜籽、大豆烘干脱皮胚片、豆粕、菜籽饼粕、玉米胚芽、味精、酒糟、饲料酵母、食盐等。

    一定量的空气经过滤、除湿(可选)、加热后进入连续式流化床干燥机,进风温度可精确控制。湿物料通过加料器均匀加入流化床第一室中(带耙散装置),与热空气充分接触。经过第一室后的半干产品基本呈松散状态,保证了整个干燥过程的流质量,最终达到产品的干燥要求。与物料接触过的夹带细粉废气,凭藉设备体积扩张原理,在干燥室内使细粉达到理想的沉降速度,从而使排出空气的细粉含量降到最低。废气经旋风分离器、布袋除尘器除尘后再经水幕除尘器洗涤后放空。

    产品特点:物料在流化床内停留时间可随意调节,可生产出较低含水量产品;传热强度大,热效率高,耙散装置可将易附聚成团的物料打散;可根据流化床内的温度变化调节加料量,进行连续或批量生产;流化床内的物料干燥均匀,可避免局部原料过热;采用特殊气流分布板,既推动物料向前运动,又不会漏失物料;系统采用多级除尘,提高了产品可得率,降低了物料损耗;系统采用全封闭结构,干燥和冷却工序能在一台设备中同时完成;连续作业,处理量大,适合于大生产。

振动流化床干燥机

热泵烘干
    热泵实质上是一种热量提升装置,高温热泵烘干机组利用逆卡诺原理,从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。

    高温热泵烘干机组,主要有翅片式蒸发器(外机)、压缩机、翅片冷凝器(内机)和膨胀阀四部分组成,通过让工质不断完成蒸发(吸取室外环境中的热量)→压缩→冷凝(在室内烘干房中放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将外部低温环境里的热量转移到烘干房中,冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。

    高温热泵烘干机组适用于宾馆酒店的床上用品的烘干,海产品、蔬菜脱水、干果、肉制品、皮革、布料、粮食谷物、中药材、木材、种子五金产品、冶金产品、矿山副产品、化工产品等的烘干。在工业热水方面,还可满足电镀厂电镀液的恒温、屠宰场高温热水的加热和保温、星级酒店高温热水的供应和工业企业高温热水的需求。

    产品特点:可实现低温空气封闭循环干燥,物料干燥质量好。高效节能。温度、湿度调控方便。可回收物料中的有用易挥发成分。环境友好。适用物料广泛。能源效率高,运行费用低,其综合经济性仍有一定优势。

热泵烘干机

 

脉动燃烧干燥
    “脉动燃烧”是指燃料(固态、液态或气态)间断性燃烧过程,而传统的燃烧炉都是连续燃烧。间断性的脉动燃烧过程所产生的尾气流的速度和压力在爆燃阶段急剧上升,当达到一定程度时压力波酸从燃烧室通过尾管传播到热能应用装置(如干燥器、煅烧炉或焚化炉等)。由于传递的动量具有振荡特性,脉动燃烧提高了热质传递速率,极大地强化了诸如热力干燥等生产过程。除此之外,脉动燃烧的燃烧效率高,而已降低了污染物的排放,这种技术已引起研究工作者和专业技术人员的极大兴趣。当脉动燃烧应用于具体干燥过程时,该干燥过程被称为脉动燃绕干燥。

    脉动燃烧干燥具有如下特点:提高干燥速度2—3倍;降低单位空气耗量30%-40%;避免了干燥器内部各处特征量(如温度、浓度、湿含量)的不均匀分布产品质量;处理易于结块或团聚的黏性物料(不需要机械搅拌和粉碎);分散液体、浆料和悬浮液(不需要转盘式雾化器或高压喷嘴);操作过程中,燃气和产品温度低;排入大气中的空气量少;该系统不需要使用鼓风机。


对撞流烘干
    对撞流烘干机是气流式烘干机的一种,两支方向相对的高速气流(至少一支含有被干燥的分散性物料)对撞产生一个对撞区域,在此区域内湿物料或液滴的水分被蒸发。首先,它应该与将气流直接喷射至网布、或片状物料的冲击式烘干机区别开:它与射流区干燥器也不相同,该干燥器通过许多个垂直定向的喷嘴产生多个高速气流,将颗粒性物料层假流化。如果某个颗粒或液滴随着一支对撞气流开始流动,那么由于气固流动的动力学特征,其速度从零加速至某一速度。穿越对撞平面后,颗粒由于惯性作用穿透一定距离后减速至完全停止。之后,颗粒沿相反的方向被加速,接着又越过对撞平面,环保沙子烘干机,穿透原气流,直至停滞点。这样,减速和加速过程重复进行。经几次衰减震荡后,颗粒速度在对撞区将为终端速度,最后被排出的气流带走。


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