在生產(chǎn)中進(jìn)行干燥的意義在于怎樣干燥才能使所需經(jīng)費(fèi)降為最低。
物料的形態(tài)千差萬(wàn)別,原始形態(tài)主要有液狀、漿狀、糊狀、濾餅、濕粉粒狀、各種條狀和塊狀等。
所以,干燥機(jī)也有許多種型式,有和材料狀態(tài)、處理量等相適應(yīng)的各種各樣的干燥機(jī),因此,怎樣選定一個(gè)和物料相適應(yīng)的干燥機(jī)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。
假若選錯(cuò)干燥機(jī)型的話,既使干燥機(jī)本身設(shè)計(jì)合理,也會(huì)在裝置大小,熱效率及干燥時(shí)間上產(chǎn)生很大的差異,以至于得不到所希瞧的產(chǎn)品。
換言之,就是不存在萬(wàn)能的干燥機(jī)。在選擇干燥設(shè)備時(shí)一定要考慮到上述內(nèi)容。
干燥設(shè)備的分類(lèi)
干燥設(shè)備的分類(lèi)方法有多種,小七以表格形式簡(jiǎn)單明了的列出換熱器分類(lèi)。
干燥裝置的選擇
干燥裝置的型式多種多樣,但在工業(yè)化大生產(chǎn)中,一般運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用,非凡是燃料費(fèi)往往比設(shè)備費(fèi)高。
因此,即使設(shè)備一次投資在某種程渡上高一些,也還是選擇運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)低的裝置更為有利。
選擇于燥裝置時(shí),除裝置本身的適應(yīng)性外,還要綜合考慮材料的物理特性、落屬機(jī)器、輔助材料、公害及經(jīng)費(fèi)(設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi))等,選擇合適的落屬裝置,最后經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。
(1)生產(chǎn)能力、型式(間歇、半連續(xù)、連續(xù));
(2)初始,終端含濕量;
(3)顆粒規(guī)格,尺寸分布(固體顆粒);
(4)干燥能動(dòng)性、減吸作用;
(5)最佳期工作溫渡;
(6)易爆性(蒸汽/空氣、塵/氣);
(7)毒性(有關(guān)部位);
(8)干燥介質(zhì)(指對(duì)流干燥時(shí)用空氣、蒸汽、惰性介質(zhì)等);
(9)腐蝕狀況;
(10)物理、化學(xué)數(shù)據(jù);
(11)物理處理特性;
(12)環(huán)境和安全規(guī)定;
(13)占地面積要求
(14)干燥能源消耗;
(15)是否需要后加工(在一個(gè)連續(xù)單元中,冷卻、凝聚、包衣、包裝等);
(16)以往經(jīng)驗(yàn)(一般來(lái)說(shuō),對(duì)新型干燥機(jī)是不適用的);
(17)熱回收要求(能耗):
(18)預(yù)處理要求(成丸、離心、真空滲透);
(19)物料研磨特性;
(20)介質(zhì)種類(lèi)(惰性介質(zhì)、貧氧介質(zhì)、蒸汽或空氣)。
要注重,當(dāng)干燥裝置作過(guò)可行性研究之后,其選擇主要考慮單位產(chǎn)品干燥的費(fèi)用(投資和運(yùn)行費(fèi)用)及操作適應(yīng)性等(在需要生產(chǎn)能力變化或生產(chǎn)不同產(chǎn)品時(shí),某些干燥機(jī)缺乏適應(yīng)性)。
干燥條件的把握
在舉行干燥時(shí),有必要先審查材料的濕潤(rùn)時(shí)間及干燥后的各特性值,尤其不能忽視材料的熱敏性和物料的含水率變化,
前者是決定熱源溫渡的第一條件,
后者和干燥機(jī)的容積有直接關(guān)系。
干燥前的脫水工程,可運(yùn)用機(jī)械脫水方法,將干燥物所含水分降為最低為佳,這樣將使干燥過(guò)程更經(jīng)濟(jì)。
還應(yīng)對(duì)工廠所在地舉行考查,其中主要的問(wèn)題就是熱源問(wèn)題。
有些條件會(huì)影響干燥機(jī)的熱效率(例如尾氣較多),
因此,應(yīng)選定建設(shè)費(fèi)比較低的裝置,此時(shí),應(yīng)把干燥的綜合經(jīng)費(fèi)操縱在最少范圍內(nèi)。
干燥裝置的選擇基準(zhǔn)
作為裝置選定的基準(zhǔn),應(yīng)以材料的含濕狀態(tài)為基礎(chǔ)來(lái)舉行研究。
(1)液體及泥漿狀材料;
(2)凍結(jié)材料;
(3)糊狀材料;
(4)粉粒體材料;
(5)塊狀材料;
(6)雪花狀材料;
(7)短纖維材料;
(8)大小一定的材料;
(9)連續(xù)的板片材料;
(10)涂布材料。
其中(1)-(4)干燥品為粉粒狀,(6)以后的物料,干燥前后其形態(tài)不發(fā)生變化,應(yīng)以原有狀態(tài)為基準(zhǔn)來(lái)選定適當(dāng)?shù)母稍餀C(jī)。
干燥裝置的生產(chǎn)方式
干燥工藝是選擇連續(xù)式還是間歇式是很重要的問(wèn)題,因?yàn)橛胁簧偾闆r是受裝置限制的。
(1)前后工藝為連續(xù)式時(shí),選擇連續(xù)方法;
(2)同一材料、同樣數(shù)量時(shí),選用連續(xù)式有利于提高熱效率;
(3)連續(xù)式為了不使水分蒸發(fā)出現(xiàn)較高峰值而將水分蒸發(fā)平均于落屬設(shè)備,因此水分蒸發(fā)的峰值比間歇式小且不浪費(fèi)工時(shí);
(4)連續(xù)式干燥時(shí)間短,所以即使前后工藝分別舉行也還是選用連續(xù)式有利;
(5)雖然適合大批量處量,但物品的干燥時(shí)間非凡長(zhǎng)時(shí),也經(jīng)常選用間歇式干燥機(jī)。
(1)前后工藝不能連續(xù)舉行,只是干燥工藝可以連續(xù)舉行時(shí),也不易于采納連續(xù)式干燥機(jī);
(2)產(chǎn)量小且需經(jīng)常更換品種多時(shí),最好采納間歇式干燥機(jī);
(3)幾乎不容許有水分誤差時(shí)應(yīng)選用間歇式干燥機(jī);
(4)材料的供給、取出、裝置同輸送等操作困難時(shí),選用間歇式干燥機(jī);
(5)由于該種裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,因此故障少且價(jià)格廉價(jià);
(6)干燥時(shí)間長(zhǎng)時(shí),干燥過(guò)程中還可以舉行其他作業(yè),因此能夠提高作業(yè)密渡。
各種裝置的特性是
這里從所舉的最佳干燥機(jī)出發(fā),進(jìn)一步考查裝置的特性及所需條件,來(lái)舉行最佳干燥機(jī)的選擇,
首先,按處理量和處理方式選擇干燥裝置,
其裝置的下列參數(shù)應(yīng)認(rèn)真研究:
(1)設(shè)備費(fèi);
(2)熱效率;
(3)經(jīng)濟(jì)處理界限;
(4)最大處理量;
(5)干燥時(shí)間:
(6)裝置的可處理材料界限;
(7)對(duì)落屬設(shè)備的審查。
干燥設(shè)備中的物料傳遞
在干燥機(jī)選擇時(shí),對(duì)干燥物料的處理是一個(gè)要害問(wèn)題。
在某些情況下,物料或被預(yù)處理成使其在特定的干燥機(jī)中易于干燥的狀態(tài)。
例如,將濾餅稀釋后使其易于在管道中流動(dòng),進(jìn)進(jìn)噴霧干燥器或制成膏狀后進(jìn)人閃蒸干燥機(jī)。
在某些情況下,當(dāng)產(chǎn)品干燥或加熱時(shí),產(chǎn)品的熱敏性產(chǎn)生變化,或者產(chǎn)品的操縱特性發(fā)生變化。
很顯然,在這種情況下利用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上不同形勢(shì)干燥機(jī)的組合干燥是最佳的。
處理量和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
在決定設(shè)備形勢(shì)和操作方式(間歇或連續(xù)操作)時(shí),應(yīng)考慮處理量的大小。
例如,在同一臺(tái)設(shè)備中,處理少量、多品種切換物料時(shí),應(yīng)選擇輕易舉行多種切換的設(shè)備,醫(yī)藥干燥設(shè)備應(yīng)易于清洗和清掃,符合GMP標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)小試結(jié)果放大時(shí),同一機(jī)種大多是一致的,但夾套加熱時(shí),加熱面積和直徑是平方關(guān)系,容積和直徑為三次方關(guān)系。
所以,干燥物料增加,干燥所需的時(shí)間會(huì)隨著直徑的增大而增加。
有的物料加熱時(shí)間長(zhǎng)時(shí),輕易造成不穩(wěn)定性,這種情況在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)非凡注重。
根據(jù)物料狀態(tài)選定干燥設(shè)備
一類(lèi)要求干燥結(jié)束后,仍保持原料的原型,如很多食品類(lèi)的干燥,修建材料的干燥等。
另一類(lèi)是把液體、泥狀、塊狀、粉狀物料干燥后,成為粉狀或顆粒狀產(chǎn)品。
有的干燥過(guò)程,凡是藥品的干燥,不破壞原來(lái)的晶形。
藥品生產(chǎn)中,還常用到液體和粉狀物料經(jīng)干燥后,達(dá)到一定粒徑的顆粒。