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喷雾流化干燥机工艺技术

喷雾流化干燥机|喷雾流化床烘干机|是一种新机型,在我国使用大约有十几年的时间,目前只有少数烘干设备厂家掌握这项技术。喷雾流化干燥实际是喷雾干燥机和流化床干燥机的有机结合,因此在性能上也就具有两种干燥设备的特点。

把喷雾装置组合在气固流化床中,将溶液或熔融物如煤泥加工为固体颗粒的方法称为喷雾流化干燥。由于在流化床中固体粒子有良好的混合与较高的传热效能,这种设备无论作为干燥或煅烧器,它的生产强度都比较高。例如处理苯甲酸钠溶液时,其容积蒸发强度达550-670kg水/m3.h。
我国在葡萄糖和某些医药、轻工产品、煤化工使用了这种烘干设备,由于它把蒸发、结晶、干燥、造粒、煅烧等过程融合在一个烘干设备中进行。因此简化了流程,并相应地降低了烘干设备及投资费用,它对溶解度大的溶液干燥以及煅烧造粒是非常合适的。

喷雾流化干燥机中,浆液物料经过喷雾器分散成极细的液滴涂布于流化床层的泣子表面,接受床层热量和流化介质热量以气化水分。粒子尺寸则因其表面上固体物料的析出而长大,这种粒子涂层长大有的称为“正常长大”。在床层中除了正常长大以外,还可能发生另外的情况:粒子涂层后,由于来不及干燥而相互黏合,这种粒子尺寸的增加称为“黏结长大”。除此以外,还有液滴喷入后未与固体颗粒结合即已干燥,这种小粒子或被带出,或存留在床层中成为新粒子长大的“晶种”。

在床层中,由于雾化器的气流机械作用与流化介质的通过,流化床内的粒子发生相互撞击和冷液喷入热床层后粒子内部产生的热应力,使固体粒子在长大的同时又被破碎而减小粒子尺寸。当床层内粒子长大的速度与破碎速度相等时,粒子的平均尺寸不再变化而达到一稳定值,这时的操作趋于稳定而可连续。即料液不断喷入,床层粒子在某一稳定尺寸范围连续卸出。

以上条件决定于下列各因素:喷雾器的型式和工作条件、干燥条件和流化本身的流体力学条件。其中,喷雾器的条件更为重要。如果喷雾器操作不好,或者床层黏结成饼而无法流化,或者粒子长大不能控制,最后可能导致流化状态不佳。
在使用气流式喷嘴的喷雾流化干燥装置中,目前比较多的是采用将卸料中一部分尺寸较小的颗粒反回床层作为涂层长大“晶种”的办法来平衡床层中粒子长大,使操作得以连续。返回床层的小粒子量称为返料量,返料量与产品量之比称为返料比。在喷雾流化干燥机操作中,返料比大说明操作效果不佳,因为这时除要增加筛析、返料提升等的电耗外,还会使设备的生产强度降低。

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