- Foodjx導讀:沸騰干燥機具有傳熱效果良好、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沸騰干燥機的工作原理、流程與特點
1.1工作原理
沸騰干燥機又稱流化床干燥,它利用熱空氣流使?jié)耦w粒懸浮,流態(tài)化的沸騰使物料進行熱交換,通過熱空氣把蒸發(fā)的水分或有機溶媒帶走,其采用熱風流動對物料進行氣—固二相懸浮接觸的質熱傳遞方式,達到濕顆粒干燥的目的[1]。流化床干燥技術涉及傳熱和傳質兩個相互過程。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
風機動力作用下,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))分配進入沸騰床(干燥室)。料斗內(nèi)的物料在熱風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技術特點
?。?)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);
?。?)在同一設備內(nèi)可以進行連續(xù)操作,也可進行間歇操作;
?。?)物料在干燥器內(nèi)的停留時間可以按需要進行調(diào)整,所以產(chǎn)品含水率穩(wěn)定;
?。?)獨立電氣柜和PLC人機交互操作控制,集成了所有干燥參數(shù)設置,操作安全方便;
(6)干燥裝置機械傳動部件少,設備的投資費用低廉,維修工作量較小。
2對沸騰干燥機的改進建議
經(jīng)過長期的應用和發(fā)展,沸騰干燥機在結構、性能方面都有了明顯的改善,質量也在不斷提高,但還存在著一些問題,下面結合生產(chǎn)實踐提出改進建議:
2.1對熱能利用不充分的改進建議
沸騰干燥機從形式上來說是一種空氣對流干燥設備,與傳導型干燥設備相比,能耗確實要大一些,但如果采取一些措施,則可以達到很好的節(jié)能效果。建議:(1)加強設備的密封效果。目前大多數(shù)沸騰干燥機料斗與設備本體采用平面法蘭連接,密封效果較差,建議設計時改用凹凸面法蘭連接;進口泵卡斯特紅酒(2)干燥器不少都采用鋼管纏繞翅片進行換熱,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建議
能夠順利進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
通過氣缸的往復運動實現(xiàn)捕集袋的搖振而達到除塵效果,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,導致密封不嚴,也會引起跑粉和風量的變化,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)電磁閥技術的進一步提高與價位的進一步降低,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網(wǎng)兩種。其中,不銹鋼燒結網(wǎng)濾芯是*對任何物料收率均能保證達到99%以上的產(chǎn)品。由于現(xiàn)在清洗技術的難題已基本解決,不銹鋼燒結網(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。
沸騰干燥設備一般要求能夠存儲50種生產(chǎn)工藝,而目前國產(chǎn)設備大多做不到這一點。建議對PLC控制系統(tǒng)、機械執(zhí)行機構進行改進和擴展,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的工作原理等入手,結合工藝操作參總結了生產(chǎn)過程中的一些問題,并簡要提出了該類設備改進的建議,希望設備生產(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*、可操作性強、環(huán)保、節(jié)能及經(jīng)濟技術指標*的制藥干燥設備。