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閃蒸幹燥裝置的研究及在多品種氧化鋁工業化生産中的應用

信息来源: 福億机械 | 发布日期: 2016-08-10 | 浏览量:
文章標簽tags:閃蒸幹燥,氧化鋁工業化
  多品種氧化鋁有別于冶煉級氧化鋁,它在晶形結構、化學成分、外觀形狀、粒度分布等方面具有特色,因而有特殊物理化學性能,在多品種氧化鋁如催化劑用氫氧化鋁,阻燃劑用氫氧化鋁,活性氧化鋁等国产亚洲视频中文字幕的幹燥工藝過程滿足工藝要求,提高国产亚洲视频中文字幕質量,減少作業環節,節能降耗的重要過程,適應這些特點的幹燥設備的應用是人們所關心的重要課題。 
  東北大學遼甯東大粉體工程技術有限公司,一九九○年在吸收借鑒國外設備及工藝基礎上,設計生産出適合國情,具有技術特點的閃蒸幹燥設備,已形成專業化系列化国产亚洲视频中文字幕,在化工、建材、冶金等領域形成工業化規模應用,對多品種氧化鋁的幹燥已取得成功的經驗和較完善的工藝配套系統。本文對旋轉閃蒸幹燥機幹燥過程作一介紹,以期有助于對多品種氧化鋁幹燥上的選擇與應用。 
  
1. 颗粒物料干燥过程的机理 
  顆粒物料進入幹燥機後,熱氣流首先將熱量傳給顆粒表面,水分立即蒸發,並向外界擴散。表面水分的蒸發,引起顆粒表面和內部的水分差,水分將從顆粒內部不斷地擴散到表面,再由表面向外界蒸發,此過程循環往複,^後達到整個顆粒的幹燥。 
1.1 升速干燥阶段 
  顆粒置于溫度較高而相對濕度小于100%的傳熱介質中,在較短時間內,表面被加熱到幹燥介質濕球溫度,水分蒸發的速度增長很快,顆粒吸收的熱量和蒸發水分耗去的熱量相等,達到平衡。此階段時間很短,排出水量不大,之後進入等速階段。 
  
1.2 等速干燥阶段 
  在此階段,顆粒表面蒸發的水分,由其內部向表面源源不斷地補充,因而顆粒表面總是保持潤濕狀態。此時幹燥速度保持不變,顆粒表面溫度亦保持不變。該階段水分的蒸發,理論上可按外擴散(蒸發)公式及傳熱公式計算幹燥速度: 
         I外 = M /(t·F)= a〔η(t湿球-t表)〕,kg/m2h 
  由上式可看出,蒸發速度(幹燥速度)與顆粒表面和周圍介質水蒸氣濃度及溫度差有關。其差愈大,幹燥速度也愈大。另外,幹燥速度還與顆粒表面的空氣速度有關。顆粒表面總有一層不易流動的空氣膜,它的厚度減小有利于水份蒸發和熱交換。因而增大顆粒表面氣流的速度,使空氣膜減薄,可顯著提高幹燥速度。 
1.3 降速干燥阶段 
  此階段蒸發速度和熱量的消耗大爲降低,顆粒表面溫度高于介質的濕球溫度並逐漸升高,與載熱體之間溫差減小,直至接近或相同。 
1.4 平衡阶段 
  此時顆粒表面水分吸濕和蒸發達到平衡,幹燥速度爲零。 
  顆粒中的水分亦即幹燥^終水分,通常不應低于儲存時的平衡水分。旋轉閃蒸幹燥機由于幹燥後物料粒度顆粒粒度很小,物料在幹燥筒內停留時間極短,通常在1~3s。因此,顆粒的幹燥處于等速幹燥階段,其表面的溫度就是幹燥介質的濕球溫度。采用旋轉閃蒸幹燥設備,物料的粒度均勻,表面無開裂、變形和過熱,有利于保證国产亚洲视频中文字幕質量。 
  
2. 旋转闪蒸干燥机内颗粒的运动状态及干燥过程 
  旋转闪蒸干燥机的工作原理,主机    干燥筒的示意图,见图1。 
  图1  干燥筒体示意图 
  熱氣流從筒下部沿筒壁切線方向進入筒內,在筒內高速旋轉上升,與濕物料相遇後,旋轉葉片將物料粉碎,熱氣流將物料加熱,吹散。細顆粒物料的水份分被蒸發並隨熱氣流螺旋上升,從排風口排出,經分離裝置分離後形成幹品。粗顆粒物料螺旋上升一段高度後,由于其懸浮速度小于幹燥機的操作速度,因此將停止上升並滑落,經粉碎變成細顆粒,被熱風吹散後再重複上述過程。幹燥機內旋轉葉片的獨特設計及布置,有利于物料的快速碎散和幹燥,分級環結構的合理設計,可保證国产亚洲视频中文字幕的^終含水量和顆粒粒度。 
  幹燥機中的熱交換,主要表現爲氣流和顆粒、筒壁與顆粒的兩種熱交換。 
  如前所述,幹燥過程的實質是水分的擴散過程,是靠外擴散和內擴散進行的。 
  水分子移動依其動力的不同,可分爲濕傳導和濕熱傳導。 
2.1 湿传导 
  幹燥過程中,由于表面水分的蒸發,顆粒表面水分與內部水分形成濃度差,因而在顆粒半徑方向有一個水分梯度,引起水分由內部向表面移動。這種擴散、傳導是由水分差引起的。 
2.2 湿热传导 
  由于颗粒表面水分蒸发时需要吸收热量,造成颗粒内部与表面的温度差,即在半径方向存在一个温度差    温度梯度。由此引起的水分移动称湿热传导。 
在用于熱空氣幹燥時,濕擴散由顆粒內部向外部表面進行。同時,由于顆粒表面溫度往往高于其內部溫度,熱擴散則使水分由顆粒表面向內部移動。因此,可以看作熱擴散阻礙濕擴散的進行,降低了幹燥速度。 
  旋转闪蒸干燥机由高速热气流沿切线方向给入筒体,由于筒体内的螺旋运动,一方面降低颗粒周围的介质温度,同时增加了周围介质流速和温度,提高了外扩散的速度,另一方面高温气流高速冲击位于筒体下部的颗粒聚集体( 温度较高的料团),加之筒体内搅拌叶片的作用,使聚集体碎散,粒度变小,内部毛细管的长度也因之减小,强化了内扩散的效果,降低其阻力。该过程的反复,消除了物料结块,强化了颗粒水分的蒸发。 
  顆粒和熱氣流的流動方式,在筒體下部既有對流,也有順流(並流)。對粗粒聚集體更是對流和順流反複換熱。對于細粒物料,上述過程則隨熱氣流同程進行,因而幹燥過程可瞬間完成。對于粗聚集體的幹燥,實際上是采用高溫低濕的熱空氣進行。這些粗聚集體主要是由水份分子吸附,充填于顆粒空隙之間,采用高溫低濕的條件,使整個聚集體的熱傳導緩慢,造成局部應力集中而使其幹裂、碎散,加速幹燥過程,提高熱效率。 
  
3. 闪蒸干燥机的工艺流程 
  旋轉閃蒸幹燥機屬連續工作的幹燥設備,由主機和螺旋給料機構組成,並分別由電動機單獨驅動。 
  旋轉閃蒸幹燥系統,除主機外還必須具備:供熱部分,供氣部分,成品收集部分。一般此三部分中供熱多采用燃煤、燃油、燃氣的熱風爐或采用電力、蒸汽換熱器;供氣系統則由離心式通風機及其管路、閥等組成;成品收集部分則由旋風分離器和袋式過濾器等組成。由主機與上述各種配套設備組成的旋轉閃蒸幹燥機系統工藝流程如圖2所示。 
  
高效節能熱風爐 
鼓風機 
電、氣換熱器 
大氣 
                                        或 
旋風分離器 
成品 
含濕物料 
成品 
旋轉閃蒸幹燥機 
上料機 
引風機 
過濾器 
乏氣 
  
  图2  旋转闪蒸干燥系统工艺流程 
  上述系統配置是閃蒸幹燥機系統的基本配置,對特殊物料應進行系統調整,以適應不同物料幹燥的要求。 
  
4. 多品种氧化铝干燥的工艺性及参数选择 
  多品種氧化鋁的幹燥習慣采用的幹燥方式爲箱式、帶式或回轉滾筒幹燥,這些幹燥物料多處于靜態或半動態幹燥過程,幹燥時間長,能耗高,且幹燥後的物料還需進行粉碎、分級過程,造成国产亚洲视频中文字幕質量低,能耗高,国产亚洲视频中文字幕浪費嚴重,形成粉塵環境汙染,閃蒸幹燥機是全動態幹燥方式。高含濕物料進入幹燥機內經過幾秒鍾的瞬間即幹燥成粉,完成幹燥、分散、分級過程,幹燥熱介質與被幹燥物料是在^大比表面積傳熱狀態下進行表現出瞬間傳熱幹燥特點,使能源利用率明顯提高,国产亚洲视频中文字幕表觀、流動性、均勻性異常突出,幹燥過程是在封閉狀態下進行,提高国产亚洲视频中文字幕回收率,減少環境汙染,這種幹燥方式在多品種氧化鋁国产亚洲视频中文字幕幹燥上表現出顯著特點。 
  多品種氧化鋁国产亚洲视频中文字幕幹燥過程,首先將壓濾或離心脫水後的国产亚洲视频中文字幕,由可調速的送料機送入幹燥機內,這種送料裝置具有送料穩定並可克服不同物料的粘性,幹燥機的熱源可采用間接或直接燃燒的加熱器。燃料爲天然氣、柴油、液化氣,如燃煤應采用機燒式燃煤熱風爐,保證燃煤溫度穩定,燃燒尾氣符合環保要求,系統穩定的設定根據幹燥国产亚洲视频中文字幕物性進行選擇,過高溫度易引起個別物料表面燒結,結晶水析出及熱敏色變等,在進入閃蒸幹燥機內的物料經分散、幹燥、粒度分級過程後由後部氣體捕集系統進行氣固分離,分離參數選擇要視物料粒度進行確定,對超細物料要限定進入袋濾器的風速不大于1米/秒爲宜以防止跑料,以阻燃用氫氧化鋁爲例,將壓濾後含水爲50﹪以上的濾餅送入閃蒸幹燥機內,進口風溫爲250~300℃,幹燥後物料終水1﹪以下,SKSZ125型每小時産量爲500~700kg/h,系統配置功率65千瓦,占地120m2。 
  旋轉閃蒸幹燥機的作業、動態、連續、快速、国产亚洲视频中文字幕品質均勻,系統操作穩定,且節能、降耗、^,在多品種氧化鋁的幹燥,以及在輕金屬国产亚洲视频中文字幕国产亚洲视频中文字幕方面將會得到更廣泛的應用

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