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流化床幹燥設備存在的5大問題與解決方法及其未來展望

作者:查建軍 人氣:發表時間:2021/5/10 17:01:22

經過工程技術人員的共(gòng)同努力,近年來我國的流化床幹(gàn)燥設備有了長足的進步。目前國內常用的流化床幹燥器有:內藏熱管式流化(huà)床幹(gàn)燥機、ZLG振動流化床幹燥機、沸騰流化床幹(gàn)燥機等。流化床幹燥機的結構、性能都(dōu)有明顯改善,質量也在不斷提高,但還存在(zài)著一些問題。

1 熱能利用的不充分

流化床幹(gàn)燥設備存在熱能利用不充分的問題,導(dǎo)致幹(gàn)燥效率不理想,能耗增加。如(rú)果在流化幹燥過程中物料和熱空氣接觸不緊密,就存(cún)在熱交換不完全的問題(tí),不但降低幹燥效率,而且增加能耗。

德國GEA集團的下屬公司[1]專門設計了使進氣量更加均勻與平穩的篩板,該篩(shāi)板可以使(shǐ)流化幹燥過程中熱交換更(gèng)加充分和(hé)合理,並且降低了加熱空氣產生的能耗,可大幅(fú)提升經濟效益。瑞士的(de)蘇爾壽公司和日本奈良機械[2]製造的內藏熱(rè)管式流化床幹燥機,改變了以往流化床熱(rè)量全部由(yóu)熱風帶入的方法,它將管式(shì)熱交換器(qì)沉(chén)浸在流態化幹燥物料中,物料脫水所需熱量分別由埋管熱交(jiāo)換器和流化用熱空(kōng)氣提供,以(yǐ)較小的風量滿足物料流化(huà)幹燥(zào)的要求,由於部分熱量(liàng)來自管內熱(rè)介質(zhì)的傳導傳熱,因此大大提高了熱效率,而熱介質一般(bān)為蒸汽、導熱油(yóu)等。

此外黄瓜视频在线观看還可以(yǐ)采(cǎi)用新的(de)加熱技術或新能源來提高設備的熱效率。如在床底層埋(mái)植換熱管,利用液體(tǐ)潛熱進行噴霧熱交換,采用微波加(jiā)熱等形式進一步提高流化床幹燥設(shè)備的熱(rè)效率(lǜ),從而(ér)降低能源損耗,達到經濟(jì)環保的目的。

2 被幹燥物料濕度的在(zài)線監(jiān)測

流化床幹燥過程中還存在無法(fǎ)在線監測被幹燥物料濕度的問題,如果能夠在(zài)幹燥過程中在線檢測物料的(de)濕度,便可根據實(shí)際情況調整參數,提高(gāo)幹燥的效率。

K.Sepp a la[3]等人設計了一種在線檢測流化床幹燥時物料濕度的(de)裝置,該裝置采用雙比色皿係統(tǒng),通過測量物料的電導率(lǜ)來檢測物料的濕度,使整(zhěng)個幹燥過程處於可控(kòng)製狀態(tài)。

此外還有利用(yòng)重(chóng)量改變、紅外掃描等技術對被幹燥的物料進行在線濕度檢測(cè)的報道[4],這些方式使流化(huà)床的整(zhěng)個幹燥過程可(kě)以加以適時調(diào)控。

3 幹燥結果的差異性(xìng)

 目前流化床幹燥中普遍存在幹燥結果差異較大(dà)的問題:

(1)同一種物料、不同投料量(liàng)的幹(gàn)燥結果存在(zài)差異;

(2)不同種類物料、相同投料量的幹燥結果存(cún)在較大差異(yì)。

因此,針對(duì)這兩個問題,一(yī)般(bān)都是對流化床的結構(gòu)進行改進,使其(qí)設計更為合理,從而增加幹(gàn)燥物料的種類,而且可(kě)以提高幹燥效(xiào)率,降低幹燥結果的差異性。

德國GEA集團[5]針對同一種物料、不(bú)同投料量幹燥結果不同的(de)問題,設計有適用於較小量幹燥物料的兩層圓筒型流化床幹燥器、適用(yòng)於中等規模幹燥量的(de)四層串聯(lián)流化床幹燥器以及適用於大規模幹燥(zào)量的矩形三(sān)層(céng)流(liú)化床幹燥器。針對不同種類物料、相同投料量幹燥結果不同(tóng)的問題,設(shè)計有專(zhuān)門適用於幹燥易團聚的固體物(wù)料(liào)的流化幹(gàn)燥器和適用於液體物料幹燥的流化幹(gàn)燥器。

德國的Glatt公司(sī)[6]針對同種(zhǒng)物料(liào)、不同投料量幹燥結果不同的問(wèn)題,設計有間歇(xiē)型流化床和連(lián)續(xù)型流化床,間歇型生產量(liàng)為2
 kg/h~1.5 t/h,連續型生產量為20 kg/h~5 t/h,此設計可以有(yǒu)效地解決同種物料、不(bú)同投料量幹燥結果不同的問題。

4 特殊物料(liào)的(de)幹燥穩定性

熱敏感物料、氧敏感的物料以及含溶劑易燃物(wù)料的幹燥條件(jiàn)要求較高,幹燥(zào)條件不合理會導致(zhì)被幹燥物料(liào)的(de)降解、變質。美國的Bepex公司[7]設計(jì)的固定式流化(huà)床幹燥(zào)器是一種較新的適用於熱敏感(gǎn)物料、氧敏感的物料和含溶劑易(yì)燃物(wù)料(liào)幹燥的流化幹燥設備。此流(liú)化床幹燥器中具有多個區域,可在同一個裝置中進(jìn)行(háng)加熱和冷卻(què),每個區域都可以對溫度、露點和流化速度(dù)進行獨立控(kòng)製,通過調節每個區域的圍堰高度,物料(liào)在(zài)幹燥器中的(de)停留時間(jiān)可相差最多4倍。由於采用較低的蒸汽壓,熱敏感物料可在低於沸點的溫度下(xià)進行幹燥,並且(qiě)加入間接傳熱表麵,提高幹燥能力。

此外,該(gāi)設備使用了能夠將惰性氣體進行回(huí)收的封閉循環流化床係統,可以處理對氧(yǎng)敏感的(de)物料和含溶劑易燃物料。

5 冷卻(què)係統

部分流化床幹燥設備缺少冷卻係統,因此冷卻過程一般較長。目前,國(guó)內外的研究人員和(hé)生產商在設計和製造流化床(chuáng)時,都考(kǎo)慮設計並采(cǎi)用更為合理和高效的冷卻裝置,使幹燥後的物(wù)料(liào)能迅速冷卻降溫,達到簡化生產過程,或直接包裝的目的。

展望

目前,國外公司生產的流化床幹燥設備由於采用了先進的技術而使(shǐ)其生產質量得到了較好的保證,我國由於起步晚,流(liú)化床幹燥設備與國際先(xiān)進水平相比有一定的差(chà)距,但隨著我國製藥工業的發展,在學習(xí)國外先進技術和(hé)實踐經驗的基礎上,選擇特(tè)定的突破點,加大自主創新力度,一定可以縮小與國際先進水平(píng)的差距。