流化床干燥機、振動流化床干燥機

 流化床干燥機、振動流化床干燥機

 在分布板上加入待干燥的顆粒物料，熱空氣由多孔板底部送入，使其均勻地分散并與物料接觸。當氣速較低時，顆粒層靜止不動，氣體在顆粒間通過，干燥原理與所示的穿流式廂式干燥器類似，這樣的顆粒層通常稱為固定床。當氣速繼續(xù)增加后，顆粒開始松動，床層略有膨脹，且顆粒也會在一定區(qū)間變換位

置。當氣速再增高時，顆粒即懸浮在上升的氣流中，此時形成的床層稱為流化床，由固定床轉(zhuǎn)為流化床時的氣速稱為臨界流化速度。氣速越大，流化床層越高。

   在流化床中，顆粒僅在熱氣流中上下翻動，彼此碰撞和混合，氣固間進行傳熱和傳質(zhì)，以達到干燥的目的。當顆粒床層膨脹到一定高度時，因床層的空隙率增大而使氣速下降，顆粒又.重新落下而不致被氣流帶走。若氣速增高到顆粒的自由沉降速度u。時，顆粒就會從干燥器的頂部吹出，而成為氣流干燥了。此時的氣

速稱為帶出速度。所以沸騰床中的適宜氣體速
度應(yīng)在臨界流化速度與帶出速間。當靜止物料層的高度為0.05～0.15m時，對于粒徑大于0.5mm的物料，適宜的氣速可取為（0.4～0.8）uo；對于較小的粒徑，因顆粒床內(nèi)可能結(jié)塊，采用上述的速度范圍嫌稍小，一般對于這種情況的操作氣速需由實驗確定。

   沸騰干燥與氣流干燥一樣，具有較高的傳熱和傳質(zhì)速率。因為在沸騰床中，顆粒濃度很高，單位體積干燥器的傳熱面積很大，所以體積傳熱系數(shù)可高達2300～7000W／（㎡·℃）。

沸騰床干燥器結(jié)構(gòu)簡單，造價低，活動部件少，操作維修方便。與氣流干燥器相比，沸騰床干燥器的流體阻力較小，物料的摩損較輕，氣固分離較易及熱效率較高（對非結(jié)合水的干燥為60～80％，對結(jié)合水的干燥為30～50％）。此外，物料在干燥器中停留時間可用出料：口控制，因此可改變產(chǎn)品的含水量。當物料干燥過程存在降速階段時，采用沸騰床干燥較為有利。在沸騰床干燥器內(nèi)，可任意調(diào)節(jié)物料與介質(zhì)的接觸時間。另外，當干燥大顆粒物料，不適于采用氣流干燥器時，若采用沸騰床干燥器，則可通過調(diào)節(jié)風速來完成干燥操作。

沸騰床干燥器適用于處理粒徑為30μm～6mm的粉粒狀物料，這是因為粒徑小于20～40μm時，氣體通過分布板后易產(chǎn)生局部溝流；大于4～8mm時，需要較高的氣速，從而使流體阻萬加大、磨損嚴重。沸騰床干燥器處理粉粒狀物料時，要求物料中含水量為2～5％，對顆粒狀物料則可低于10～15％，否則物料的流動性就差，但若于濕物料中加入部分干料或在器內(nèi)加攪拌器，有利于物料的流化并防止結(jié)塊。沸騰床干燥器的操作控制要求較嚴，而且因顆粒在床層中隨機運動，可能引起物料的返混或短路，有一部分物料未經(jīng)充分干燥就離開干燥器，而另一部分物料又會因停留時間過長而產(chǎn)生過度干燥現(xiàn)象。因此單層沸騰床干燥器僅適用于易干燥、處理量較大而對干燥產(chǎn)品的要求不太高的場合。對于干燥要求較高或所需干燥時間較長的物料，一般可采用多層（或多室）沸騰床干燥器。圖5-23所示的為兩層沸騰床干燥器。物料加到層上，經(jīng)溢流管流到第二層，然后由出料口排出。熱氣體由干燥器的底部送入，依次經(jīng)第二層及層的分布板，與物料接觸后的廢氣由器頂排出。物料在每層中相互混合，但層與層間不混合。國內(nèi)采用五層沸騰床干燥器干燥滌綸切片，效果良好。但是多層沸騰床干燥器的主要問題是如何定量地控制物料使其轉(zhuǎn)入下一層，以及不使熱氣流沿溢流管短路流動。因此常因操作不當而破壞了沸騰床層。此外，多層沸騰床干燥器的結(jié)構(gòu)復雜，流體阻力也較大。