*干燥機(jī)加熱介質(zhì)的流路優(yōu)化
 

　　一般回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的傳熱方式分為直接和間接兩種情況，炭黑用*干燥機(jī)是一種復(fù)合傳熱方式的干燥機(jī)，先是濕炭黑粒子和尾氣燃余氣的間接換熱干燥，然后燃余氣部分進(jìn)入干燥機(jī)簡(jiǎn)體內(nèi)對(duì)炭黑粒子進(jìn)行進(jìn)一步的直接換熱干燥，同時(shí)燃余氣也作為水蒸汽的承載體，和水蒸汽一起被排出干燥機(jī)外。為了方便分析，分別對(duì)直接干燥和間接干燥進(jìn)行單用對(duì)比計(jì)算發(fā)現(xiàn)間接干燥比直接干燥需要的有效長(zhǎng)度要大1.1—1.6倍，但是未超過(guò)兩倍。盡管直接干燥在經(jīng)濟(jì)性上可能要好于間接干燥，但因干燥速率過(guò)快，干燥過(guò)程過(guò)于激烈，會(huì)導(dǎo)致炭黑粒子龜裂、破碎以及炭黑表面氧化，會(huì)影響炭黑產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)。因此，*干燥機(jī)宜選擇以間接加熱為主，在燃余氣溫度較低處即簡(jiǎn)體尾部進(jìn)入干燥機(jī)進(jìn)行直接換熱的方式。
 

　　如前所述，*干燥機(jī)燃余氣從炭黑尾部進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行直接換熱，隨著炭黑粒子中的水分進(jìn)入燃余氣中，使燃余氣的水蒸汽分壓不斷增加，水蒸汽從顆粒表面擴(kuò)散到燃余氣中的傳質(zhì)推動(dòng)力將減小，也就是說(shuō)燃余氣所能承載的水蒸氣量越來(lái)越少。又因?yàn)樵诤?jiǎn)體內(nèi)部屬于逆流，外部間接干燥效果隨炭黑流動(dòng)方向越來(lái)越強(qiáng)。在干燥機(jī)頭部，處于炭黑粒子含水量zui大，燃余氣承載水量zui大，間接干燥效果zui弱的時(shí)期。在干燥機(jī)尾部，炭黑粒子經(jīng)過(guò)整個(gè)筒體長(zhǎng)度的間接換熱，水分已降至間接干燥所能達(dá)到的zui低點(diǎn)，燃余氣這時(shí)還未進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)，濕含量zui低。這種方式導(dǎo)致整個(gè)簡(jiǎn)體長(zhǎng)度上，特別是在干燥機(jī)前段水分含量較大的炭黑粒子區(qū)域內(nèi)的線平均干燥速率偏低，這將降低干燥效率。為此，設(shè)想了一種優(yōu)化的方法，即將熱燃余氣分流出一部分進(jìn)行二次加入干燥。
 

　　二次加入的燃余氣量以一次燃余氣的一半為宜，加入位置約在干燥機(jī)的中部，溫度應(yīng)與一次燃余氣在此處的溫度基本相等，約350℃，進(jìn)口處應(yīng)增加擋板，防止其對(duì)一次燃余氣和炭黑粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的過(guò)度干擾。
 

　　*干燥機(jī)改進(jìn)后的在干燥機(jī)簡(jiǎn)體中部傳質(zhì)發(fā)生突變，并且前半段里傳質(zhì)曲線變的更陡了，傳質(zhì)的推動(dòng)力加大，速率增快，有利于炭黑干燥。盡管傳熱過(guò)程變化不大，但是就整個(gè)傳質(zhì)過(guò)程來(lái)說(shuō)，平均的傳質(zhì)推動(dòng)力加大，強(qiáng)化了干燥過(guò)程。需要說(shuō)明的是二次燃余氣的加入溫度不宜過(guò)高，過(guò)高的溫度可能會(huì)引起炭黑粒子局部過(guò)熱，增加其破碎的幾率，使得炭黑回流量加大。因此必須通過(guò)試驗(yàn)或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。筆者認(rèn)為對(duì)適用于2萬(wàn)噸/年炭黑生產(chǎn)線的干燥機(jī)以350℃為宜。