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信息來源(yuán): | 發(fā)布日(rì)期: 2011-12-13 10:23:34 | 瀏覽量:761993
摘要:
同其他工(gōng)業技術一(yī)樣,幹燥技術在應用過程(chéng)中(zhōng)也得到長足(zú)的進步。目前已開發(fā)出的幹(gàn)燥機的種類已(yǐ)達400多種,而且有約200多種幹(gàn)燥機已應用於工業化生產,其(qí)中出現了許多新型(xíng)幹燥機,它們有的是對普(pǔ)通幹燥機進行結構上(shàng)的改進,有的借鑒吸收了其他幹燥機的優點,
同其他工業技術一樣,幹燥技術在應用過程中也得到長足的進步。目前已(yǐ)開發出的幹燥機的種類已達400多(duō)種,而且有約200多種(zhǒng)幹燥機(jī)已應用於工業化生產,其中出現(xiàn)了許多(duō)新型幹燥機,它(tā)們有的是對普通幹燥機進行結構上的改進,有的借鑒吸收(shōu)了其他幹燥機的優點,有的完(wán)全是一種新想法(fǎ)。
幹燥又是工業耗能相當大的一個單(dān)元操作,據資(zī)料記(jì)載,發(fā)達國家工業耗能的14%被用於幹燥,有些行業的幹燥耗能甚至占到生產總耗能(néng)的35%,而且(qiě)這個(gè)數字(zì)在不斷地增大。同時,運用礦物燃料作為熱源進行幹燥操(cāo)作產生大量的(de)二氧化碳等氣體。幹(gàn)燥設備的尾氣(這些氣體中夾帶一些(xiē)粉塵)對大氣環境有不良的影響,這對(duì)於日益引起全球關(guān)注的(de)“環境保護”是一個極大的挑戰。
幾乎所有的工業都離(lí)不開幹燥操作,雖然正確地了解(jiě)幹燥(zào)及幹燥設備的工作機理有助於成功地完成(chéng)幹燥過程,但是仍然需要我們不斷地投人人力和物力去(qù)進(jìn)一步進(jìn)行(háng)幹燥技術的研究和開發,以使其在生產高質量產品的同時,有效地利用能源,減少對環境的不利影響(xiǎng),並(bìng)且更易於實現過程(chéng)操作和控製(zhì)。
一、幹燥技(jì)木的特點
幹燥技術(shù)有很寬的應用領域,麵對眾多的產業、理化性質各不(bú)相同的物料、產(chǎn)品質量及其他方麵千差萬別的要求,幹(gàn)燥技術(shù)是一門跨行業、跨學科、具有(yǒu)實驗科學性質的技術。通常,在幹燥技術(shù)的開發及應用中需(xū)要具備三個方麵的知識和技術。第(dì)一是需要了解被幹燥物料的理化性(xìng)質和產品的使用特點;第二是要熟(shú)悉傳遞工程的原理,即傳質(zhì)、傳熱(rè)、流(liú)體力學(xué)和(hé)空氣動力學等能(néng)量傳遞的原(yuán)理;第三要有實施的手段,即能(néng)夠進行(háng)幹燥(zào)流程、主(zhǔ)要設(shè)備、電氣儀表控製等(děng)方麵的(de)工程設計。顯然,這三方麵的知識和技術不屬於一個學(xué)科領域(yù)。而(ér)在實踐中,這三方(fāng)麵的知(zhī)識和技術又缺一不可(kě)。所以幹燥技術是一(yī)門(mén)跨行業、跨學科的技術。
現代幹(gàn)燥技術雖已有一百多年的發展(zhǎn)史,但至今還屬於實驗科(kē)學(xué)的範疇。大部分幹燥技術(shù)目前還缺乏能夠精準指導(dǎo)實踐的科學(xué)理(lǐ)論和設計方法。實際應用中,依靠經(jīng)驗和小規(guī)模實驗的數據(jù)來(lái)指導工業設計還是主要的方(fāng)式,造成這一局麵的原(yuán)因有以下幾方麵:
原因之一是幹燥技術所依托的一些基礎學科,(主要是隸屬於傳遞工程範疇的學科)本身(shēn)就具有實驗科學的特點。例如,空氣動力學的研究發展還要靠“風(fēng)洞”實驗來推動,就(jiù)說明它還沒有脫離(lí)實驗科(kē)學的範疇,而這些基礎學(xué)科自身的發展水平直接影響和決定了幹燥技術的發展水平。
原因之二是很多幹燥過程是多種學科技術交匯進行的過程,牽(qiān)涉麵廣、變(biàn)化因素多、機理複雜。例(lì)如在噴霧幹燥技(jì)術領域裏,被霧化的液滴在幹燥塔內的運行(háng)軌(guǐ)跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流(liú)速有關。但這些參數由於傳質(zhì)、傳熱過程的進行,無時無刻不(bú)在發生著變化、而(ér)且初始狀態時,無論是液滴的大小還是熱空氣的分布都不可能是均勻的。顯然,對於如此複(fù)雜、多變的過程隻(zhī)憑借理論計算來進行工程設計(jì)是不可靠(kào)的。
原因之三是被幹燥物(wù)料的種類是多種多樣的,其理化性質(zhì)也是各不相同。不同的物料即使(shǐ)在相(xiàng)同的幹(gàn)燥條件下,其傳質、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不(bú)加以區別對待,就有可能造成不盡人意的後果。例如某些中草藥的幹燥,雖然同屬一種藥材,隻因為藥材產地或收(shōu)獲期(qī)存在區別就須改變幹燥(zào)條件,否則(zé)產品質(zhì)量就會受到影響。
以上三方麵的原因決定了幹燥技術的(de)開發與(yǔ)應用要以實驗為(wéi)基礎。但(dàn)幹燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地(dì)忽視。製造廠商由於(yú)實驗裝置缺乏或機型不全(這在我國(guó)是(shì)一個(gè)普遍存在的現象)經常回避應做的(de)幹燥實驗(yàn),而用戶由於不了解幹燥技(jì)術的特點(diǎn),也經常放棄(qì)進行必要實驗的(de)要求。其結局是裝置使用效果不佳,甚至於(yú)造成方案設計失敗。在我國,這樣的事例屢見不鮮,曾有過一套(tào)價值2000萬元人民(mín)幣的工業幹燥(zào)裝置因達不到(dào)使用要求而被閑置的教訓。因此,建設工業幹(gàn)燥裝置尤其是較大(dà)的裝置之前,一定要進(jìn)行充分的(de)、有說服力的實驗,並以實驗結果作為工(gōng)業裝置(zhì)設計的(de)依據。這是幹燥技術應用的顯著特點。
此外,幹燥設備種(zhǒng)類繁多、各具用(yòng)途也是幹燥技術的一個(gè)特點。每一種技術都有自己適宜(yí)應用的領域。在工(gōng)程實踐中,要根據具體情況選擇適用的幹燥技術種類。這對投資費(fèi)用、操(cāo)作成本、產品質量、環保要求等方都(dōu)會產生重大(dà)的影響。例如某一企業,在白炭黑濾餅幹燥上(shàng)曾經分別選用過箱式幹燥、噴霧幹燥、旋轉氣流快速幹燥三種型式。^終結果(guǒ)證明這三種技術各有所長。箱式幹燥生產白炭黑雖然生產效(xiào)率低、人員(yuán)勞動強度大,但(dàn)產品質量好。與橡(xiàng)膠混煉後所生成的製品扯斷強度值較高。旋轉氣流快速(sù)幹燥設備緊湊、投資少(shǎo)、生產效率高,但所生成的橡膠製品的強度指(zhǐ)標卻是三者(zhě)間^差的。噴霧幹燥生產白炭黑,產品各項指標在(zài)三者間居中,但(dàn)具有產品流(liú)動性好、粉塵(chén)汙染小,深受用戶及操作者歡迎的特點。在20世紀90年代,為白炭黑生產(chǎn)中采用哪種幹燥方式更為(wéi)先進的問題,曾在我(wǒ)國幹燥界引發過爭論。其實,三種設備各有特點,選用哪種機型要看用戶自身的條件和產品要求。不存在哪種技術更為先進的結論。類似的例(lì)子有(yǒu)很多,都(dōu)表明了幹燥設備種類(lèi)繁多、各具用途的特點(diǎn)。所以在應用中要仔細比較、慎重選擇技術方(fāng)案,而通過幹燥實驗來考核技術方案也是必不可少的步驟。
二、工(gōng)業幹(gàn)燥(zào)裝置的發展現狀
幹燥(zào)在許多生產中是一個^重要的單元操作,因為幹燥在這裏不僅(jǐn)是簡(jiǎn)單的(de)固液(yè)分(fèn)離過(guò)程,更重要的常常是生產過程的^後一道工序,產品的質(zhì)量、劑型(xíng)在很大程度上取決於幹燥技術和設備的綜合運用情況。從經濟角度考慮,幹燥器價格昂貴,工程(chéng)投資較大。另一方麵,幹燥又是高(gāo)耗能過程,熱效率在15%一80%這樣大的範(fàn)圍內波動,而設備的運轉費(fèi)用與幹燥器的設計選(xuǎn)型有非常密切的關係,所以企業的決策者對此曆來都比較重視。被幹燥物料的品種有許多,它們(men)的理化性質又有很大差異。甚至同一(yī)品種不同的(de)生產工藝(yì)、同一品種不同的產品(pǐn)要求,導致幹燥條件可能都有區別,所以就決定了幹(gàn)燥工程的複雜性。由(yóu)此可見,幹燥過程較(jiào)其他的單元操作具(jù)有更高的技術性(xìng)。
我國幹燥設備在解放前基本(běn)是空白,隻有烘房、烘(hōng)箱和滾筒幹燥機(jī),幹燥技術落後、生產設備原始。到1957年才出現了真空耙式幹燥機,1964年以後幹燥(zào)技(jì)術有了較快的(de)發展。縱(zòng)觀我國幹燥(zào)技術及設備的發(fā)展(zhǎn)史,在幾十年間經曆由(yóu)簡到繁、由低級到高級的發展階段(duàn),現在常用於生產的幹燥設備有十餘類三十多個係列,加(jiā)上組合幹燥設備約有五十幾(jǐ)種,再加(jiā)上專用幹燥設備(bèi)就更難(nán)於統計,合理地選用(yòng)這些幹燥(zào)設(shè)備也不是(shì)一(yī)件(jiàn)易事,選型的前提(tí)是了解這些設備的基本工作原理、結構特點以及適用物料範圍,這(zhè)樣在選型時才避免走彎路。
近些年來,由(yóu)於幹燥技術的發展,給篩選設(shè)備帶來了更多的複雜因素。即使是幹燥(zào)設備的(de)設計、製(zhì)造或使用者也常常弄不清如何去選擇合適的(de)設備。由於幹燥設備的推銷者在市場上隻是對他(tā)們推銷的幹燥機種(zhǒng)類感興趣,而對其他(tā)種(zhǒng)類則並不介紹,這樣,用戶就隻得借助於有關的現(xiàn)代幹燥技術參考資料決定對設備的^後選擇。毫無疑問,用戶很需要由推(tuī)銷者提供的實驗室,實驗範圍及技術經濟方麵的(de)資料。因此,就必須熟悉大多數幹燥設備,才有可能選出(chū)合理的設備。應該強調的是,在特定的生產(chǎn)運行狀態中,很有可能(néng)有(yǒu)很多較適用的幹燥(zào)機,但也必須知道,在特定的工(gōng)作狀態中,沒有一個嚴(yán)格的規則規定出極^的^佳幹燥(zào)設備,每一種產品都有自己獨特的生產方式。影(yǐng)響^佳幹燥裝置選擇的因素很多,如選擇間歇幹燥還是連續幹燥、礦物燃料的消耗、電耗(hào)、地方環境法或噪音汙染限製等(děng)。產品產(chǎn)量對幹燥機的選擇更是一個主要(yào)因素。
三、幹燥設備使用概況
前麵提到,幹燥設備是在許多工(gōng)業生產中大量應用。多年來已有(yǒu)多種機型用(yòng)於工業化生產中,如氣流(liú)幹燥器、流化床幹(gàn)燥器、噴霧幹燥器、滾筒幹燥機、耙式幹燥器、冷凍幹燥(zào)機、紅外線幹(gàn)燥及組合式幹燥等達幾十種之多。為什麽幹燥設備(bèi)類型很多呢?這主(zhǔ)要是由(yóu)於幹燥物(wù)料(liào)型態、性質各不相同,處理的物料有各種不同的具體要求所致。
隨著我國各(gè)行業的生產技(jì)術的(de)飛躍發展,國內幹(gàn)燥(zào)技術和設備也(yě)得到了迅速發展。在散粒狀物料的幹燥(zào)方麵,近(jìn)幾年來流態化技術獲得了更加廣泛的應用和新(xīn)的發展。流態化幹燥充分改(gǎi)善了氣固(gù)相接觸條件(蒸發表麵積(jī)增大),物料的劇烈攪動,大大減少了氣膜阻力,給傳熱介質(zhì)創造了極為(wéi)有利(lì)的條件。除了國內在幹燥技術中(zhōng)使用較(jiào)早的氣(qì)流幹燥獲得(dé)較迅速發展外(wài),近年來流(liú)化幹(gàn)燥設(shè)備發展得^快。主(zhǔ)要(yào)表現在利用流態化技術結合各種(zhǒng)被幹燥物料特性和要求創製了很多新型高效的流態化幹燥器,分述如下。
直管氣流幹燥器是國內使用較早的流化幹燥設備,經數年來的生產實踐認為氣流幹燥對散粒狀物料,特別是(shì)熱敏性物料(liào)的幹燥,還是比較理想的幹燥設備。它無論生產(chǎn)量,占地麵積等(děng)方(fāng)麵均比烘箱幹燥(zào)優越,因此目前在製藥、塑料、食品、化肥等工業中使用的更加廣泛。但氣流幹燥還存(cún)在熱利(lì)用率較低、設備高、氣固兩相相對速度較低等缺點。近年來創製了(le)脈衝氣流幹(gàn)燥器、旋風氣流幹燥器、粉碎氣流幹燥(zào)器等新型氣(qì)流設備,克服了直管氣(qì)流幹燥的缺點。粉碎氣流除降低高度外,還擴大了氣流幹燥器(qì)的使用(yòng)範(fàn)圍(wéi),使易氧化的物料能用空氣作為幹燥介質,既降低了(le)幹燥(zào)動力消耗,又提高了產品的(de)產量和質量,此外還(hái)采(cǎi)用了多級氣流幹(gàn)燥流程和組合氣流幹燥流程,在氣流幹燥(zào)器(qì)的(de)應用上,許多工程采用了二級串聯方式,在有些物料的幹燥上更加合理,也提高了熱效率。直管氣流幹燥在生產操作方麵已很(hěn)成熟。脈衝(chōng)氣流(liú)、旋風氣(qì)流幹燥(zào)已工(gōng)業化多年,操作已較成(chéng)熟,但理論設計方(fāng)麵還很缺少。在今(jīn)後的實踐發展中還需進一(yī)步(bù)完善。
大部分熱敏性較(jiào)強和易氧化(huà)的物料,均采用氣流幹燥(zào)。一(yī)般能將初濕為10%一25%的物(wù)料幹燥至1%-0.05%,被(bèi)幹燥的物料(liào)粒度一般在60-100目,產量一般在(zài)100 - 200kg/h。目前國內在製藥、食品、塑(sù)料等工業中廣泛使用。隨(suí)著我國生產技術的飛速(sù)發展(zhǎn),氣流幹燥在今後的工業生產中必定應用得更(gèng)加廣泛。
流化幹燥是^近(jìn)年發展起來的(de)又(yòu)一幹燥技術。經過生產實踐證明它有很多優越性,能實現小設備(bèi)大生(shēng)產,由於熱容係數較大和(hé)停留時間可(kě)任(rèn)意調節,故對含表麵水和需經過降速幹燥階段的物料均適用,特別適(shì)用於(yú)散粒物料的幹燥。^近發(fā)展起來並已工(gōng)業化的有下列幾種型式:單層圓筒型、多(duō)層圓(yuán)管型(xíng)、振動(dòng)流化床、臥式多室(shì)流化床幹燥器、攪拌流化床以及內藏熱管流化床等,其(qí)中以後者發展得較迅(xùn)速。目前已在製藥、化肥、食品、塑料、石油化工等工業中廣泛使用。經過(guò)幾年的(de)實踐,國內流化幹燥無論在操作、設備結(jié)構等方(fāng)麵均已發展到較成熟(shú)階段。從使用情況看(kàn),臥式多室流化幹燥器由於結(jié)構簡單(dān)、操作方便而穩定、物料(liào)適應性(xìng)廣,既能獲得含水(shuǐ)均勻的產品,動力消耗又少,是流(liú)態化幹燥散粒狀物料較理想(xiǎng)的設備,今後值得推廣(guǎng)與發展。內藏熱管是流化床對流傳熱和傳(chuán)導傳熱相結合的產物,具(jù)有較高的熱效率,幹燥效果也效好,是(shì)近年來很受推薦的新機型。
國(guó)內錐形流化床按操作分(fèn)有(yǒu)三種型式:一種是濃相溢流出(chū)料(liào),近年來國(guó)內較多在流化(huà)造粒方麵使用;另一種(zhǒng)即噴動床幹燥,是由床頂(dǐng)出料,產品在旋風(fēng)分離器內收集或(huò)間歇操作床底出料。這種結構比流化床結構簡單,設備小,產量大(dà),幹燥強度高、床層(céng)等溫性強、不發(fā)生局(jú)部過熱。過去僅適用於大顆粒物料(聚氯乙烯),近年來已發展(zhǎn)至能應用於(yú)細粒物料的幹燥。目前在塑料、穀物、製藥等(děng)部門使用。但因動力消耗較大(dà),使用受到一定限製。
在溶液狀或(huò)漿狀物料的幹燥(zào)方麵也獲(huò)得了較新的發展,除(chú)使用得較多的噴(pēn)霧幹(gàn)燥有了新的發展外,近年來已成功地采(cǎi)用了錐形流化床進行噴霧(wù)造粒生產並(bìng)已逐步在發展(zhǎn)和完善(shàn)中。噴霧流化(huà)造粒幹燥器(qì)首先在化肥上采(cǎi)用,目(mù)前(qián)已(yǐ)在醫藥、食品等工(gōng)業中采用。噴霧幹燥在國內使用已有二十幾年,在設計和操作等方麵都已較成熟。近年來噴霧幹燥有以下(xià)幾方麵的進展:
(1)幹燥室除向大型化發展外,噴頭霧化器性能方麵有關單位也(yě)作較多的實驗研究工作,並取得(dé)了顯著效(xiào)果;
(2)除熱敏(mǐn)性溶液更加廣泛采用噴霧幹燥外,近年漿液(yè)也(yě)成功地采用了噴霧(wù)幹燥;
(3)噴霧幹燥與其他幹燥技術結合以達到幹燥或幹燥造粒同時進行的目的,這也是我(wǒ)國幹燥技術水平進一步發展的體現;
(4)目前正在進行低溫噴霧幹燥的實驗,它是將含濕量極低而溫度不高的空氣作載體,空(kōng)氣經(jīng)過預先脫水幹燥,在幹燥過(guò)程中產品溫(wēn)度不超過35’C,因此適用於熱敏(mǐn)性物料(liào)的幹燥,如醫藥、食品脫水等。
目(mù)前已工業(yè)化的與噴霧技術綜合應用(yòng)的(de)有噴霧氣流幹燥(zào),噴霧流化造粒,噴霧(wù)轉筒(tǒng)造粒。隨著我國工農業的大發展,噴霧幹燥(zào)技術必將越來越廣泛(fàn)運用。
從現在工業應(yīng)用情況(kuàng)來看,膏狀物料使用烘房(fáng)幹(gàn)燥所占比例還很大,其中(zhōng)產量大的也很多,如染料、顏料、中間體、無機鹽等。烘房(fáng)幹燥膏狀(zhuàng)物料的缺點是:物料是靜止(zhǐ)的,物料與幹燥介(jiè)質接觸麵積小,接觸狀況(kuàng)不良,幹燥時間長;熱效(xiào)率低,在幹燥過程(chéng)中需要人工翻動,否(fǒu)則產品質量不均勻;在高溫(wēn)下裝卸、翻動(dòng)物料,不(bú)可(kě)避免的產生粉塵飛揚,操作環境很惡劣,嚴重地影響工人身(shēn)體健康。經(jīng)箱式幹燥(zào)後的許多物料還需(xū)要再粉碎而產生二次汙染(rǎn)。物料產量越大,上述矛盾就越(yuè)突出。現在許多設備(bèi)可以代替箱式幹燥,因此,膏(gāo)狀(zhuàng)物料的幹燥目前主要以閃蒸幹燥機和粉碎氣流幹燥機、耙式幹燥機、槳葉式幹(gàn)燥機為主。^近幾年來,國內膏狀物料幹燥技(jì)術已(yǐ)大(dà)大前進了一步,其(qí)表現如下:
真空耙式幹(gàn)燥機對大多數膏狀物都能適用。近年來在膏狀物的幹(gàn)燥中起了很大作用,采用也較(jiào)普遍(biàn),它無論在產量(liàng)及勞動環境等方麵都較烘房改善了,具有易操作,勞動強度等優點。但產量大時采用真空耙式幹燥機則(zé)占地麵積和造價大的矛(máo)盾較突出。為了(le)解決大產量膏狀(zhuàng)物料的幹燥問題,國內(nèi)近年來已成功地采用了流態化技術進行幹燥生產。目前已工業化的有下列幾種設備:薄膜流(liú)化幹燥機、螺旋氣流幹燥器、流化氣流幹燥器、閃蒸幹燥(zào)機、粉碎氣流幹燥器。這些設備具有(yǒu)產量大(dà),設備結構緊湊,占地麵積小,勞動強度低,易製造等優點。目前已(yǐ)在(zài)染料、顏料、無機鹽等工業中(zhōng)推廣使用。對膏狀物料的幹燥作用較(jiào)好,多數膏(gāo)狀物料都能適應(yīng)。但這些設備還遠不能完全滿足生產的要求,有些(xiē)新設備目前還(hái)存在一些缺點,需進一步完善。
轉筒幹燥器,由於它的處理量大,操作費用(yòng)低,適應性好。如(rú)碳酸(suān)鈣、穀物、化肥等均普遍采用。雖然它存在耗金屬(shǔ)多,製造周(zhōu)期長等缺點,但對上述物料還是比較適用的。^近轉筒幹燥有了新的(de)發展,已成功地在溶液物料的造粒幹燥中使用,通氣式轉筒幹燥機的開發(fā)成功(gōng)使這一設備又有了新(xīn)的功能。
四、我國幹燥設備發(fā)展趨勢
經過多年(nián)的發展,我國的幹燥設備行業已形成了一定的企業數量和生產規模。直接從(cóng)事各類幹燥設備專業製造(zào)廠家約400家之多,與幹燥設備配套的企(qǐ)業有100多家,還有部分各類機械廠也在製(zhì)造幹燥設備,主要分布在(zài)製藥機(jī)械、化工(gōng)機械、食品(pǐn)機(jī)械(xiè)、農產品加工機械、礦山冶(yě)金、林(lín)產品、輕工(gōng)陶瓷(cí)等設備加工行業,這些行業的幹燥設備生產企業占全行業總數的80%以上,行業總產值約20億元以上。行業中產值(zhí)在1000萬元以上的企業占(zhàn)總數的48%左右;500萬元以上的企業占(zhàn)總(zǒng)數的70%。許多企業是在早期企業的基(jī)礎上逐漸派生出來的,地理位置相(xiàng)對集中(zhōng),人員結(jié)構(gòu)存在嚴重的不合理。到目前為止,企業(yè)主要分布在江、浙(zhè)、滬、遼、黑,這(zhè)幾個地區的企業(yè)幾乎占到(dào)全行業總數的50%,我國還有部分省沒有幹燥設備生產企業。行業內競爭激烈,一些企(qǐ)業注重眼前利益,缺乏係統發展思路,整體素(sù)質提高緩(huǎn)慢,嚴重(chóng)地阻礙了(le)行業的正常(cháng)發展。
我國幹燥技術與世界發達國家的同行業相比還存在著一(yī)定的差(chà)距(jù),市場中、低技術產品(pǐn)占主導地位。目前在華(huá)的外國幹燥設(shè)備(bèi)公司約(yuē)有40一50家,今後將會有更多的(de)國(guó)際同行進人國內市場,隨著國際競爭的不斷加劇,我國將麵(miàn)臨巨大(dà)的(de)競爭壓力(lì)。日益激(jī)烈的(de)競爭(zhēng)要求我們的企業必須通過技術進步、吸收國外(wài)先進技術、自(zì)主創新來提升產(chǎn)品技術含量和裝備水平。產品發展的(de)思(sī)路要在設備的大型化、控製的自動化程度、設備表麵處(chù)理質量、耐腐蝕材料的選用上下(xià)功夫,開發多功能組合幹燥器,促進產品的生命周期不斷延長。要多組織企業參加國際(jì)間技術交流,吸收^新技術成果,加速提高全行(háng)業技術(shù)水平。
我國幹燥行業特點是企業不大、不強、不專、不精,數量多而整體素(sù)質不高,多數企(qǐ)業(yè)管理(lǐ)落後,未達到規模經濟(jì),應通過行業協會進行指導和協調,改變盲目(mù)發展的狀況(kuàng)。江、浙、滬三地相對集(jí)中的(de)企業,可以考慮利用合資、合作、收購的(de)方式向中(zhōng)西部地區(qū)遷(qiān)移,尋找更廣闊的企(qǐ)業生存和發展空間。行業內企業間要走強強聯(lián)合的道(dào)路,在行業(yè)內培育一些技術實力雄厚、擁有著名品(pǐn)牌和自主知識產權的大公司、企業(yè)集團。企業應積極調整產品(pǐn)結構,培育核心竟爭能力,形成(chéng)自己的(de)特色產品和特色(sè)服(fú)務。
我國幹燥(zào)設備生產企業中,有(yǒu)50%左右是家族式企業(yè),在管理模式上多采(cǎi)取家族式管理(lǐ),無法與國際同(tóng)行(háng)相比,市場經濟體製下的(de)企業(yè)管理必須遵循經(jīng)濟規律和(hé)價值規律,管理水平跟不上是我國幹燥設備企業不大、不強、不精的根源之一。市場經濟的發展要求我們的(de)企業必(bì)須重新審視企業的組織結構和管理模式。建立現代企業製度是擺在麵(miàn)前的又一重大(dà)課(kè)題(tí)。按現代(dài)企業的要求,對現(xiàn)有企業進行改造,製(zhì)定長遠的發展戰略(luè),借助企(qǐ)業外的資金壯大(dà)企業實力,用先進的管理思想指導企業,使之在較短(duǎn)的時間內有較大的發展(zhǎn)。
我(wǒ)國幹燥設備生產企業的創新能力較低,能夠推出自主知識產權的新技術(shù)、新產品的企業寥寥無幾,這是我國幹燥設備發展緩慢的重要原因(yīn)。目前,我國有幾十所高校、科(kē)研單位從事幹燥技術的開發研(yán)究(jiū),分布在我國各地(dì),但大部分知識成果沒有有效地轉(zhuǎn)化為現實生產力。企業要成為技術創新的主體,應直接(jiē)與這些高校和(hé)科(kē)研單位以多種形式聯合,使資源得到合(hé)理的配置與利用,有效地培育(yù)和發展企業(yè)的創新能力。對提高我國(guó)幹(gàn)燥(zào)設備的製造水平將起(qǐ)到重要作用。
縱觀行業(yè)的發展情況,在眾多的幹燥設備製造成企業中,發展較好的有(yǒu)四種類型。首先是建(jiàn)廠時間較長的老廠,這些廠在用戶中有較廣一的影(yǐng)響麵(miàn),機型齊全,適應用戶的能力較強,產值較高(gāo)。其次是在某一行業(yè)知(zhī)名度較高,同行(háng)業用戶口耳相傳,設備廠對被處理料的各種性質較(jiào)熟悉,容易獲得用戶的信任(rèn),在某(mǒu)些行業中有壟斷能力。第三種企業是對某種(zhǒng)機型有較深(shēn)人的研究,一但物料必須采用這種機型,設備廠就有可能獲得該工程的製造機會。第四種企業是成套設備製(zhì)造企業,將幹燥設備納(nà)入到單元設備之中,這種企業往往大型企業,各類(lèi)工(gōng)程技術人員都有(yǒu),技術能力較(jiào)強,是以高技術含量、高附加值、成套化設備爭取市(shì)場(chǎng)。
從行業發展角度分析,隨著製藥廠設(shè)備改造的完(wán)成,製藥行業對幹燥(zào)設備的(de)需求量將要減少,幹燥設備的競爭將更加激烈。我國的幹燥設備如不能(néng)走(zǒu)出國門,很難有更大的發展。
五、幹燥技(jì)木的進展(zhǎn)
幹燥設備不僅是石油化工、醫藥、染料、化肥、農藥、催化劑等行業中的重要生產裝(zhuāng)置,而且在其他工業體係來(lái)說,如食品、紡織、冶金、機電、木材、造紙行業中也是(shì)必不可少的(de)常用設備,充分說明了“幹燥”這一工業技術在整個國民經(jīng)濟中的作用。通過調研,也看到了我國(guó)在幹燥技(jì)術方(fāng)麵還存在著一些問題。例如,很多(duō)使用比較廣泛(fàn)的新型高效幹燥設備,已(yǐ)經使用多年還沒有定型化(基本定型)、係列化、通用化。影響了發展速(sù)度,增加了基本(běn)建設和技術改造的投資費用。目前幹(gàn)燥技術的進展主要表現在以下幾個方麵(miàn):
1.幹燥設備研製向專業化方向發展
由前所述,幹燥設(shè)備應用極廣,遍及國民經濟各部門,而且需要量也很大(dà),因此為幹燥(zào)設備向專業(yè)化方向發展,今後可能出現更多的(de)專用幹燥設備。
2.幹燥設備的大型化、係列化和自動(dòng)化
從幹燥技術經(jīng)濟(jì)的觀點來看,大(dà)型化的裝置,具有原材料消耗低(與相同(tóng)產(chǎn)量相比)、能量消(xiāo)耗少、自動化水(shuǐ)平高、生產成本低的特點。設備係列化,可對不同生產規模的工廠及時提供成套設備(bèi)和部(bù)件,具有投產快和維修容易的特點。例如,噴霧(wù)幹燥(zào)裝置(zhì),^大生產(chǎn)能力為200t/h;流化床幹燥器幹燥煤的生(shēng)產能力可達(dá)到350t/h產品。
3.改進幹燥設備(bèi),強極(jí)化幹操過程
近年來,常(cháng)用(yòng)的幹燥設備(噴霧、流態化、氣流幹(gàn)燥等),仍在原有的基礎上改(gǎi)進和發展。
(1)改善(shàn)設備內物料的流(liú)動狀況(kuàng)(或幹(gàn)燥介質的流體力學狀況),強化(huà)和改善幹燥過程。例如氣流幹燥器,從直管氣流幹燥(zào),改成脈衝氣流幹燥器,使被幹燥粒子在(zài)脈衝氣流的作用下多次的加速,強化傳熱傳質過程(chéng)。又如,改進噴霧幹(gàn)燥器的進風裝置,達到控製霧滴的運動狀況等目的。
(2)增添附屬裝置,改善幹燥(zào)器的(de)操作,擴大幹燥設備的使用範圍。在氣流(liú)幹(gàn)燥器的裝置中(zhōng)增添分散器,使氣流幹燥器用於分散性(xìng)差的濕物料的(de)幹燥;增添破碎機,使氣流幹燥器用(yòng)於塊狀物料的幹(gàn)燥;增添混合器,使氣流幹燥器用於含水率很高的物料;增添(tiān)分(fèn)級(jí)機,以解決產品粒度的均勻化等。
在噴霧幹燥方麵,研製(zhì)了高黏度物料的霧化器;研製各(gè)種噴霧幹燥器的進氣(qì)分布裝置,使幹燥塔中心與塔壁的氣速基本(běn)一致,減少物料粘壁的機會;安裝電磁自動振動裝置,防止物料粘壁等。
在(zài)流化(huà)床幹燥器中,增添附屬裝置,改善其操作性能。例如在單層圓筒形流化床中,添加旋轉分隔板,分隔板從流化床中部開始旋轉分隔直至出料口。濕物料從流化床中部加人,在旋轉隔板的控製下,物料(liào)從進口至出口一邊流化一邊(biān)運動,而不會“短路”,因此,物料在流化床中的停留時間均勻。在雙層流化床(chuáng)中的上層,增添擺動的物料鬆(sōng)動器,當流化床操作時,鬆動器不停擺(bǎi)動,鬆(sōng)動物料(liào),避(bì)免形成(chéng)死床層,以(yǐ)改善流化床的特性。在臥式多室流化床中的第一室,增添攪拌裝置,使凝(níng)聚的濕(shī)物料分散,同時排除不能流化的大顆粒。此外,在臥式多室流化床中(zhōng),把固定隔(gé)板改成懸掛在回轉鏈上的(de)運動隔板,在運動隔板的作用下,物(wù)料從加料端(duān)均勻地移到出料端,實現了物料的“活塞流”,可使被幹燥物料停留時間均(jun1)勻,產(chǎn)品含(hán)水率也均勻。
4.采用新的幹(gàn)燥(zào)方(fāng)法(fǎ)及組合幹燥方法
近年來高頻幹燥、微波幹燥、紅外線幹燥以及(jí)組合幹燥(zào)發展較快。另外,如利用彈性振動能強化固體(tǐ)物料的幹燥。彈(dàn)性振動能一聲波對固體物料表麵作用,可使濕固(gù)體表(biǎo)麵流體邊界層破壞,減小傳熱和傳質的(de)阻(zǔ)力,故能強化幹燥,但聲強不能低(dī)於143一145dB,這也是技術難題。
5.降低幹燥(zào)過程(chéng)中能量的消(xiāo)耗
幹燥是消耗熱量很大的化工單元裝(zhuāng)置。在幹燥過程中,熱效率變化很大,如藥(yào)片包衣幹燥時,熱效率為(wéi)7%;食品添加劑的(de)流態化(huà)幹燥,熱效率為20%左右;一般(bān)化學工業中幹燥熱效(xiào)率為(wéi)20%一50%。提高幹燥過程熱效率的主要措施如下:
(1)對現有幹燥設備,加強熱管理。如防止幹燥介質的(de)泄漏,使燃燒爐中的完全燃燒,對帶有熱空氣循環的幹(gàn)燥(zào)設備,盡可能保持^大的循環風量等。
(2)改善設備的保溫(wēn)。一般幹燥器損失熱量(liàng)為3%一(yī)30%。在對幹燥器散(sàn)熱量(liàng)進行測定的基礎上,采取措施,改善設備(bèi)的保溫,減少熱損(sǔn)失。
(3)防止產品的過度幹燥。幹燥過程中,應嚴格地把產(chǎn)品控製在要求的含水率範(fàn)圍內(nèi),避免造成產品的過度幹燥而增加能(néng)量消耗。例如紙張幹燥,是為了保證紙張的強度,要求其(qí)含水率為7%,
而多滾筒幹燥機可能將紙過度幹燥(zào)到含水率為4%。為了(le)防止(zhǐ)過度幹燥,可以減(jiǎn)少^後幾個滾筒,改為高頻加熱等。
(4)減少被(bèi)幹燥物(wù)料的初水分含量。如果被幹燥的物料是溶液,可用薄膜蒸發器濃縮後,再進行噴霧幹燥或其他方法(fǎ)幹燥;如(rú)果被於燥的物料是懸浮液,可用過濾除去大部分水分後,再進行幹燥(zào)。這樣可以降低(dī)單(dān)位產(chǎn)品(pǐn)的熱能消耗。例如,某廠把鉻黃幹燥改成過(guò)濾後,把濾餅(bǐng)用(yòng)往複泵輸送至噴嘴,再用氣流霧化,進行噴(pēn)霧幹燥,產品質(zhì)量好(hǎo),並降(jiàng)低了熱能消耗。
(5)回收尾氣帶(dài)走(zǒu)的(de)熱量。對流幹燥器在進(jìn)口溫度不(bú)太(tài)高的情況下,尾氣帶走的熱量與總熱量之比值是很大的,有的可占總熱量的40%。采用熱交換器(qì)回收尾氣帶走的熱,已(yǐ)在工業上實施。例如(rú),用1090的空(kōng)氣,通過廢熱回收換熱器加熱到(dào)84.8 0C,尾氣可從15090降到7090,回收了(le)尾氣中熱量的25%,節約燃料23%,在兩年內即(jí)可收回廢熱回(huí)收換(huàn)熱器所用的投資。用“熱管”回收尾氣中的熱量也是很有前途的方法。
(6)提高幹燥器(qì)的空氣進口溫度。被幹燥的物料若是非熱敏(mǐn)性的,進入幹燥器的空氣溫度,可以提高到650℃以上;對於熱敏性的物料,也可在保證產品質(zhì)量(liàng)的前提下,盡可能地采用較高的氣體進口溫度。因為,使用的氣(qì)體溫度越高,幹燥器的熱效率越高。例如,把20℃^濕含量為0.01的空氣加熱到50090用於幹燥,在幹燥器中空氣放(fàng)熱(rè)而降溫的極限是使之絕熱飽和到這種狀態空氣的濕球溫度65.890,其理論熱效率可達到90.5%。如果,這種空氣隻加熱到12090,用(yòng)同樣(yàng)的方法計算,其理(lǐ)論熱效率為82%。可見(jiàn),提高幹燥器的(de)進(jìn)口空氣(qì)溫度,可以(yǐ)提高幹燥器的理(lǐ)論熱效率(lǜ),實際熱效率亦是如此。
(7)采用過熱蒸汽幹燥。用過熱蒸汽(qì)作幹燥介質,利用蒸汽顯熱下降的幹(gàn)燥方法(fǎ),叫(jiào)做過熱蒸汽幹燥。幹燥用(yòng)的蒸汽,可(kě)以循環使用,以減少熱損失,提高幹(gàn)燥過程的熱效率。除(chú)外,蒸(zhēng)汽的(de)定壓比熱比空氣約大一倍,在(zài)相同的幹燥熱負荷下,水蒸汽的用(yòng)量,僅為空氣用量一半,因此,提高(gāo)了幹燥裝置的生產能力。它適於幹燥時發臭的物料、有爆炸危險的物料、含有機溶劑的物料以及放射性廢物的幹燥等(děng)。
6.閉路(lù)循妹幹操流程的開成和表(biǎo)用
例如用惰性氣(qì)體(tǐ)作幹燥介質的閉路循環流程。主(zhǔ)要用於易燃、易爆、易(yì)氧化物料的幹燥(zào)。某石油化工(gōng)廠(chǎng)用氮氣作幹(gàn)燥介質,幹燥聚丙(bǐng)烯樹脂,生產能力可(kě)達5t/h,產品質量也高(gāo)。
7.消除幹操操作造成喃公害問題
在粉(fěn)塵回收方麵,用濕式除塵器洗滌尾氣,可使排放尾(wěi)氣中含粉塵(chén)量降到15一35mg/襯,此(cǐ)值的大小還取決於(yú)洗水用量。現代化的空氣(qì)噴吹自動清除粉塵的袋濾器,處理後氣體含塵量可以達到20mg/耐。還可采(cǎi)用尾氣洗滌和熱回收組合的方式來淨化尾氣,它既可減少粉塵又降低了熱耗。為了減少幹(gàn)燥中風機產生的噪聲,應選用加工精度高、動(dòng)平衡好的風機。其次,在安裝上應采取隔振和減(jiǎn)振等措施,務使風機噪聲控製在90dB以下。
3過程控製(zhì)研究中存在問題3.1幹燥技術與控製技術未充分結合 幹燥過程是(shì)典型的多變量、大慣性、高度非線性複雜係統,建立一個理想的符…
近(jìn)日,國內某知名藥廠(chǎng)來我司試驗(yàn)酵母幹燥,在相同條件下,分別試驗了噴霧幹(gàn)燥機和滾筒刮板幹燥機(jī),且做了產量對比。
買家選擇(zé)常州幹燥設備的(de)時候需要注意什麽?他們應該注重哪些常州幹(gàn)燥設備的功(gōng)能的一部分(fèn)嗎?其實,有一些技術選擇常州幹燥設備(bèi)時,消費者…
現在,由於人們的生活(huó)水平(píng)在不斷的提高,在很多的行業領域都用到(dào)了幹燥設備。傳統的風幹日曬的幹燥(zào)方式已(yǐ)經不能滿足(zú)人們的(de)需求了。傳(chuán)統的…