- Foodjx導(dǎo)讀:沸騰干燥機(jī)具有傳熱效果良好、生產(chǎn)能力大、溫度分布均勻、操作形式多樣、物料停留時間可調(diào)、投資費用低廉和維修工作量較小等優(yōu)點。
1沸騰干燥機(jī)的工作原理、流程與特點
1.1工作原理
沸騰干燥機(jī)又稱流化床干燥,它利用熱空氣流使?jié)耦w粒懸浮,流態(tài)化的沸騰使物料進(jìn)行熱交換,通過熱空氣把蒸發(fā)的水分或有機(jī)溶媒帶走,其采用熱風(fēng)流動對物料進(jìn)行氣—固二相懸浮接觸的質(zhì)熱傳遞方式,達(dá)到濕顆粒干燥的目的[1]。流化床干燥技術(shù)涉及傳熱和傳質(zhì)兩個相互過程。在對流干燥過程中,熱空氣通過與濕物料接觸將熱能傳至物料表面,再由表面?zhèn)髦廖锪蟽?nèi)部,這是一個傳熱過程;而濕物料受熱后,表面水分首先氣化,而內(nèi)部水分以液態(tài)或氣態(tài)擴(kuò)散到物料表面,并不斷氣化到空氣中,使物料的水分逐漸降低,完成干燥,這是一個傳質(zhì)過程。
1.2工作流程
物料通過
料車運送到沸騰床,在氣缸頂升作用下通過密封圈與沸騰床密封。然后,空氣在引
風(fēng)機(jī)動力作用下,經(jīng)過濾裝置凈化、散熱器加熱后,再經(jīng)氣流分布板(篩網(wǎng))分配進(jìn)入沸騰床(干燥室)。料斗內(nèi)的物料在熱風(fēng)和攪拌作用下形成沸騰狀態(tài)(即流態(tài)化),在大面積氣、固兩相接觸中,物料內(nèi)部的水分(或溶劑)在較短的時間內(nèi)蒸發(fā)并隨排出空氣帶走,物料被干燥。
1.3技術(shù)特點
(1)傳熱效果良好,床層內(nèi)溫度比較均勻,具有很高的熱容量系數(shù)(或體積傳熱系數(shù)),生產(chǎn)能力大;
?。?)由于流化床內(nèi)溫度分布均勻,可避免產(chǎn)品的任何局部過熱,所以特別適用于某些熱敏物料的干燥(如磨芋、聚丙烯酰胺等);
?。?)在同一設(shè)備內(nèi)可以進(jìn)行連續(xù)操作,也可進(jìn)行間歇操作;
?。?)物料在干燥器內(nèi)的停留時間可以按需要進(jìn)行調(diào)整,所以產(chǎn)品含水率穩(wěn)定;
?。?)獨立電氣柜和PLC人機(jī)交互操作控制,集成了所有干燥參數(shù)設(shè)置,操作安全方便;
?。?)干燥裝置機(jī)械傳動部件少,設(shè)備的投資費用低廉,維修工作量較小。
2對沸騰干燥機(jī)的改進(jìn)建議
經(jīng)過長期的應(yīng)用和發(fā)展,沸騰干燥機(jī)在結(jié)構(gòu)、性能方面都有了明顯的改善,質(zhì)量也在不斷提高,但還存在著一些問題,下面結(jié)合生產(chǎn)實踐提出改進(jìn)建議:
2.1對熱能利用不充分的改進(jìn)建議
沸騰干燥機(jī)從形式上來說是一種空氣對流干燥設(shè)備,與傳導(dǎo)型干燥設(shè)備相比,能耗確實要大一些,但如果采取一些措施,則可以達(dá)到很好的節(jié)能效果。建議:(1)加強(qiáng)設(shè)備的密封效果。目前大多數(shù)沸騰干燥機(jī)料斗與設(shè)備本體采用平面法蘭連接,密封效果較差,建議設(shè)計時改用凹凸面法蘭連接;進(jìn)口泵卡斯特紅酒(2)干燥器不少都采用鋼管纏繞翅片進(jìn)行換熱,鋼管雖可節(jié)約材料成本,但換熱效果不好,建議改用銅管;(3)增加保溫措施。對熱交換器的外殼添加保溫層,減少熱能損失。
2.2對捕集除塵裝置的改進(jìn)建議
能夠順利進(jìn)行流化工藝操作的基本條件是物料具有良好的流化狀態(tài),率的過濾除塵器使這種狀態(tài)得以延續(xù)。過濾除塵器的除塵效率很大程度上決定了沸騰效果。目前使用的除塵方式主要有抖袋除塵和脈沖反吹除塵兩種。
2.2.1抖袋除塵
通過氣缸的往復(fù)運動實現(xiàn)捕集袋的搖振而達(dá)到除塵效果,其布袋采用防靜電、無纖維脫落布制作,捕集袋采用整體吊裝的形式。問題是布袋過濾器拆裝不方便,吊筋選材不太合理容易引起變形,導(dǎo)致密封不嚴(yán),也會引起跑粉和風(fēng)量的變化,既污染了環(huán)境,又降低了產(chǎn)品收率。建議:過濾袋采用卡箍連接方式進(jìn)行連接,吊筋選用不易變形的剛性材料,同時定期檢查更換布袋。
2.2.2脈沖反吹除塵
隨著國產(chǎn)電磁閥技術(shù)的進(jìn)一步提高與價位的進(jìn)一步降低,脈沖反吹除塵逐漸成為捕集裝置的主流。目前采用的濾芯主要有布袋和不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)兩種。其中,不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)濾芯是*對任何物料收率均能保證達(dá)到99%以上的產(chǎn)品。由于現(xiàn)在清洗技術(shù)的難題已基本解決,不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)濾芯在收率和使用壽命方面的優(yōu)勢逐步顯現(xiàn),藥廠使用也越來越多。
另外,隨著環(huán)境保護(hù)的要求越來越高,建議完善除塵系統(tǒng),增加二次除塵裝置。
沸騰干燥設(shè)備一般要求能夠存儲50種生產(chǎn)工藝,而目前國產(chǎn)設(shè)備大多做不到這一點。建議對PLC控制系統(tǒng)、機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)展,使功能更完善。如具有足夠的內(nèi)存,能夠儲存多種生產(chǎn)工藝,提供現(xiàn)場打印參數(shù)、數(shù)據(jù)保存、進(jìn)行數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)PC連接功能等。本文從流化床式沸騰干燥機(jī)的工作原理等入手,結(jié)合工藝操作參總結(jié)了生產(chǎn)過程中的一些問題,并簡要提出了該類設(shè)備改進(jìn)的建議,希望設(shè)備生產(chǎn)廠家今后能研發(fā)出更多的能滿足制藥生產(chǎn)過程工藝要求、性能參數(shù)指標(biāo)*、可操作性強(qiáng)、環(huán)保、節(jié)能及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)*的制藥干燥設(shè)備。