流化床干燥器的特点及适用性.doc

流化床干燥器的特点及适用性
流化床干燥器的特点及适用性:
1、沸腾干燥的优点
（1）物料与干燥介质接触面大,搅拌激烈，表面更新机会多，热容量大,热传导效果好，设备利用率高，可实现小规模设备大生产
（2）干燥速度大，物料在设备内停留时间短，适宜于对热敏性物料的干燥。
（3)物料在干燥室内的停留时间可由出料口控制，故容易控制制品的含水率。
(4）装置简单，设备造价低廉，除风机、加料器外，本身无机械装置,保养容易,维修费用低.
（5）密封性能好，机械运转部分不直接接触物料，对卫生指标要求较高的食品干燥十分有利。
2、沸腾干燥的缺点
(1）对被干燥物料的颗粒度有一定的限制，一般要求颗粒为不小于30μm,而又不大于 4~6μm，限制了使用范围.
（2）对易结块物料因容易产生与设备壁间粘结而不适用.
（3)单层流化床难以保证物料干燥均匀，需设置多层，使设备的高度增加。
（三）设备适用范围和有关参数的选择
（四)沸腾干燥的结构与型式
（1)沸腾干燥设备的分类
目前流化床干燥器有以下分类方法.工业上常用的流化床干燥机,从结构上分，大体上有如下几种:
①按被干燥的物料，可分为粒状物料、膏状物料、悬浮液和溶液等具有流动性的物料。
②按操作情况，可分为间歇式和连续式。
③按设备结构形式,可分为：单层流化床干燥器、多层流化床干燥器、卧式分室流化床干燥器、喷动床干燥器、脉冲流化床干燥器、振动流化床干燥器、惰性粒子流化床干燥器、锥形流化床干燥器等。
（2)粒状物料的沸腾干燥器
①单层沸腾干燥器
这是一种流化床干燥器中结构最为简单的干燥器,因其结构简单，操作方便，生产能力大,故在食品工业中应用广泛。
单层流化床干燥器一般使用于床层颗粒静止高度较低，约300～400mm情况下使用。根据被除干燥介质的不同，生产能力可达每平方米分布板从物料中干燥水分500~1000kg/h，空气消耗量为3～12kg/h适宜于较易干燥或要求不严格的湿粒状物料。单层流化床干燥的缺点是干燥后的产品湿度不均匀
②多层沸腾干燥器
干燥器的结构分为溢流管式和穿流板式，国内目前均以溢流管式为多。
<1>溢流管式
其操作过程为：物料由料斗送人，有规律地自上溢流而下，热空气则由底部进入。自下而上运动而将湿物料沸腾干燥，干燥后的物料,由出料管卸出。这种形式的干燥器，溢流管为主要部件,对其设计和操作最为关键。为了防止堵塞或气体穿孔造成下料不稳定.破坏沸腾床.所以，一般溢流管下面装有调节装置，其结构有：
a、菱形堵头 调节堵头上下位置，可以改变下料孔截面积,从而控制下料量，但需人工调节。
b、铰链活门式 根据溢流量的多少,可自动开大或关小活门，但需注意活门轧死而失灵。
c、自封闭式溢流管 溢流管采用侧向溢流口，其空间位置设于空床气流速度较低的床壁处,再加上侧向溢流口的附加阻力,使气体倒窜的可能性大为减少。同时，溢流管采用不对称方锥管，既可防止颗粒架桥，又可因截面自下而上不断扩大而气流速度不断降低,减少喷料的可能性。若在溢流管侧壁上开一串侧风孔，由床低层内自动引入少量气体作为松动风，也可起到松动物料的作用.
〈2〉穿流板式
其操作过程为：物料直接从筛板孔由上而下流动，气体则通过筛孔由下而上运动,在每块板上形成沸腾床.故结构简单，但操作控制严格。
为使物料能顺利通过筛孔流下来，筛板孔径应比物料粒径大5～30倍,一般孔径为10～12mm,开孔率为30％~45％气体通过筛板的速度v0和物料颗粒带出速度v之比值，上限为2，下限为1.1～1．2，颗粒的直径在0．5～5mm内。干燥能力为每平方米床层截面可干燥1000~10 000kg/h的物料。
〈3>卧式多室沸腾干燥床
卧式多室流化床干燥器是针对多室流化床干燥器结构复杂、床层阻力大和操作不易控制的缺点而发展起来的多室流化床干燥器的一种形式。
干燥器为一矩形箱式流化床,在长度方向用垂直挡板将器内分隔成多室，一般4～8室；底部为多孔筛板,筛板的开孔率一般为4％～13％，孔径1。5～2。0mm，筛板上方设有竖向的挡板,筛板与挡板下沿有一定的间隙,大小可由档板的上下移动来调节,并以挡板分隔成小室其下部均有一进气支管，支管上有调节气体流量的阀门。
其操作为湿颗粒由加料器加入干燥器的第一小室中，由小室下部的支管供给热风进行流化干燥，然后逐渐依次进人其他小室进行干燥，干燥后卸出。在干燥过程中，由于热空气分别通人各小室，所以在不同的小室中的热空气的流量可以控制,例如在第一室，因物料的湿度大，可以通入量大些的热空气，而在最后一室亦可通过冷空气进行冷却，便于出料后进行包装。热空气经过与湿物料热交换后，废气经干燥器的顶部排出，再经旋风分离器或袋滤器分离后排出。
卧式多室流化床干燥器适用于干燥各种颗粒状、片状和热敏性食品物料,对于粉状物料则要先用造粒机造成4~14目散状物料。所处理的物料一般初湿度在10％～30%，而干燥后的终湿度为0。02％～0.3%,干燥后颗粒直径会变小.
<4>喷动床干燥器
喷动床干燥器示意图如图9－50所示,干燥器的底部为圆锥形，上部为圆筒形。干燥操作时，热气流以高速从锥底进入，夹带一部分固体颗料向上运动，形成中心通道，这股夹带了固体颗料的气流在床层顶部使颗料好似喷泉一样，从中心喷出向四周散落，然后沿周围向下移动，到锥底又被上升的气流喷射向上,如此循环，达到干燥的要求。这种形式的干燥对粗颗粒和易粘结的物料干燥极为有利。
适宜干燥谷物、玉米胚芽等物料。
<5>振动沸腾干燥器
该干燥器由分配段、流化段和筛选段三部分组成.在分配段和筛选段下部均有热空气进入.图所示的是用于干燥砂糖的振动流化床干燥器，含水量为4%～6％的湿砂糖由加料器送入分配段，在平板的振动下，物料均匀地被送入流化段进行流化干燥,干燥后进入筛选段进行分级分选。
该形式的干燥器适合于干燥太粗或太细、易粘结、不易流化的物料以及对产品质量有特殊要求（如保持完整晶体、晶体内亮度等）的物料。
〈6>脉冲沸腾干燥器
脉冲流化床是硫化床技术的一种改型,其流化气体是按周期性的方式输入。在一个大的矩形流化床内，脉冲流化区可以随气流的周期性易位而在某有利条件范围内进行变化。在干燥器的下部均布安装几根热风进口管，每根管又装有快开阀门，这些阀门按一定的时间程序开与关,当气体突然进入时则产生脉冲，脉冲又很快在物料颗粒间传递能量，使热气流与待干燥的物料以流化状态在床内扩散和向上运动，在短时间内形成一股剧烈的流化状态，使气体和物料进行强烈的传质,但当阀门关闭,流化状态在同一方向逐渐消失，物料又回到固定状态,如此循环、直到物料干燥。
脉冲流化床适用于不易干燥或有特殊要求的物料。
(3)膏状物料的床本身沸腾干燥器
该形式的干燥器同单层液化床干燥器一样，设置了一个能够使物料进入流化床前就能加以分散、均匀、定量、连续的加料器，该干燥器的加料器有振动加料和螺旋挤压加料两种形 ①螺旋挤压型
加料器由搅拌叶挤压螺旋组成，搅拌叶片的防止物料架桥；挤村螺旋的将物料通过挤料板上的小孔以条状形把物料压入流化床。
②振动加料器
由振动装置、料斗和底板组成。其加料量由振动的频率和振幅决定，底板为多孔板，孔径一般为6—8mm。适宜处理有可塑性的物料。
（五)流化床干燥器的主要部件
1、分布板
分布板的主要作用为：支承固体颗粒物料;使气体通过分布板时得到均匀分布;分散气流；在分布板上方产生较小的气泡。
（1）分布板形式
①直流式:分布板厚度一般为20mm,孔道长，刚度大，结构简单,制造容易.但因气流方向正对床层，易产生小沟流，也易堵塞,停车时易产生泄漏现象，性能较差，分布板阻力一般为500-1500Pa.
②风帽侧流式：分布板为一般流化床干燥器所使用.风帽上一般开有4—8个小孔，气体从小孔上流出呈水平方向，故在合的孔速和风帽的间距下,气体可以扫过整个分布板面，消除死床.同时由于风帽群占去部分空间，所以风帽群气速较高，造成一个良好的起始流化条件且不易堵塞气孔和泄漏物料。但风帽结构复杂，制造较为困难。
2、气体预分布器
其为避免气体进入流化床时产生流速过高而设置,它通过把进入流化床的气体先分布一次，使其均匀进入流化床。
3、加料器（如图）
4、热风吸入口
四 其它干燥设备
1 固定床式干燥机 2 箱式干燥机
3 隧道式干燥机 4 带式干燥机
5 远红外加热器 6.微波干燥器