干燥装置 最全总结之14种流化床干燥器的工作原理及其应用( 二 )


流化床气体分布板的类型包括筛板、筛网和烧结多孔板等。国内工厂多采用筛板式气体分布板。有些工厂在流化床的布气板上铺一层300目以上的绢丝或不锈钢网,以保证物料颗粒不漏下,网板的开口在1.5%-30%之间。
粒状固体材料通过螺旋进料器送入流化床干燥器。空气体由鼓风机送入燃烧室,加热后送到流化床底部,通过分布板与固体物料接触,形成流化,实现气固相的热质交换,物料干燥后从出料口排出。尾气从流化床顶部排出,由旋风分离器组回收。取出的产品通过洗涤器和雾分离器空排出。
流化床干燥机具有以下特点:适用于干燥无凝集的颗粒状物料,粒径可在30 μm ~ 6mm,设备结构简单;产能大,每小时几十公斤到几百吨;热效率高,去除材料中的游离水可达70%左右,去除材料中的结合水可达30%-50%左右。体积传热系数可达2000-6000小时;物料在流化床中的停留时间与流化床的结构有关。如果设计合理,物料在流化床中的停留时间可以任意延长。缺点是热空气体通过分布板和材料层的阻力比较大,一般在500-1500pa左右。鼓风机消耗大量能量。对于单层流化床干燥器,物料在流化床中完全混合。从进料口到出料口的部分物料可能会短路,直接吹到出口,导致物料干燥不均匀。为了提高流化床干燥物料的均匀性,一般采用不同结构的流化床。如单层流化床、卧式多室流化床和带挡板结构的多层流化床,用于控制物料的短路。
一、单层圆筒流化床干燥机
单层圆柱形流化床干燥机:湿物料由带式输送机输送至抛料机,然后均匀抛入流化床,与热空气体充分接触进行干燥,干燥后的物料不断从溢流口溢出。空气体经过鼓风机和加热器后进入筛板底部,向上通过筛板,使床内的湿物料流化,形成流化层。尾气进入由四个并联的旋风分离器组成的旋风分离器组,将夹带的细粉除去,然后通过排气机排到大气中。在这个过程中,主要设备是单层圆柱形流化床。设备材料为涂有环氧酚醛防腐涂层的普通碳钢,配气板为多孔筛板,板上钻有φ1.5mm的孔,呈正六边形排列,开孔率为7.2%。流化床干燥机具有操作简单、劳动强度低、工作条件好、维护方便、运行周期长的优点。因为床温稳定,干燥效果也不错。
单流化床也用于含水量高的物料。如果葡萄糖酸钙的含水量为35%,但间歇出料,出料时布板翻转90°,物料在床的下部出料。还有其他带搅拌装置的圆柱形单层流化干燥器,如脱水葡聚糖的干燥。由于脱水硬石膏颗粒的形状和大小不同,在流化过程中往往会出现严重的窜流现象,物料的局部堆积影响床层的稳定运行。这些装置都是在单层流化床的基础上改造的,工艺相同,不再赘述。
二、多层圆筒流化床干燥器
多层圆筒流化床干燥器的停留时间分布均匀,比单层流化床干燥器的停留时间短得多。在相同条件下,设备体积可以相应减小。产品干燥程度均匀,产品干燥质量易于控制。随着分布板的增加,床层阻力也相应增加。然而,与单床相比,当材料以降低的速度干燥时,由于停留时间大大减少,床阻力相应地降低。此外,多床热效率高,适用于干燥周期长、含水量高(一般在14%以上)的物料。例如,使用五层流化干燥机干燥低含水量的聚酯树脂(干燥后,成品含水量仅为0.03%)。采用双流化床干燥含水量为15%-30%的各种药片,如氨基比林。多床操作的最大困难是物料与热空气体逆流接触。需要在每层上形成稳定的流化层,并定量地将物料移动到下一层,这需要考虑溢流装置的结构。
三、卧式多室流化干燥机
由于多层流化床干燥器制造复杂,操作控制不易掌握,近年来有改为多室流化床干燥器的趋势,即水平多室低风速流化床干燥器。该设备高度降低,结构简单,操作方便,可用于干燥片状粉末冶金片和其他片剂。由于其良好的使用效果,在医药行业迅速推广。目前国内有数十家工厂使用该设备对各种片剂、颗粒状物料(如PVC、乌洛托品)和片状物料(如尼龙1010)进行干燥。卧式流化床干燥的停留时间可以随意调节,压力损失小,可以得到干燥均匀的产品。其主要缺点是当空气温度较高时,热效率低于多床。但如果每个房间的进风温度和风量都可以逐个调节降低,或者热空空气串联通过每个房间,也可以提高热效率。目前大多数卧式流化床采用负压操作。

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