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第六章固体干燥技术一、概述•固体的干燥:是利用热能使湿物料中的湿分汽化，并利用气流或真空带走汽化了的湿分，从而获得干燥固体产品的过程。•干燥操作分类：①按操作方式分类——间歇式、连续式；②按操作压力分类——常压式、真空式；③按热量传递方式分类——传导、对流、辐射、介电加热干燥。19:46（一）热量传递方式分类的干燥方法介绍：(1)传导干燥：热能通过与物料接触的壁面以传导方式传给物料，使物料中的湿分汽化并由周围空气气流带走而干燥的操作。(2)对流干燥：热能以对流方式由热气体传给与其接触的湿物料，物料中的湿分受热汽化并由气流带走而干燥的操作。此时热空气既是载热体，又是载湿体。19:46(3)辐射干燥：热能以电磁波的形式由辐射器发射，入射至湿物料表面被吸收而转变为热能，将物料中的湿分加热汽化而进行干燥的操作。(4)介电加热干燥：将湿物料置于高频电场内，由于高频电场的交变作用使物料加热，湿分汽化而进行干燥的操作。19:46一、干燥原理干燥过程进行的必要条件:被干燥物料表面所产生的水蒸汽分压大于干燥介质中的水蒸汽分压，即Pw-p＞0；19:46二、湿空气和物料中所含水分的性质(一)湿空气的性质(二)物料中水分的性质1．物料中含湿量的表示方法(1)湿基含水量W——以湿物料为基准的浓度表示法2．物料中水分的性质(1)平衡水分与自由水分(2)结合水分与非结合水分19:46三、干燥速率及其影响因素(一)干燥速率定义：在单位时间、单位干燥面积上被干物料所汽化的水分量U(kg／m2·s)。注：（1）物料的干燥过程分恒速干燥阶段（干燥速率不随含水量的变化而变化）、降速阶段（干燥速率随含水量的减少而降低）（2）恒速段与降速段的分界点为临界点，该点对应的浓度Xo为临界含水量，该点的速度U。19:46(二)干燥速率的影响因素1．恒速干燥阶段：恒速干燥段的强化途径有①提高空气的温度或降低空气的湿度H(或p)以提高传热和传质推动力，有利于干燥过程的加快；②改善物料与空气的接触情况、提高空气的流速，2．降速干燥阶段：降速段的强化途径有①提高物料的温度，促进内部水分向表面扩散；②改善物料的分散程度。19:46三、干燥方法与设备热传导干燥——耙式真空干燥器，滚筒干燥器，冷冻干燥器；对流干燥一气流干燥器，流化床干燥器，喷雾干燥器，厢式干燥器等；辐射干燥——红外线干燥器；介电加热干燥——微波干燥器。（一）厢式干燥器小型的称为烘箱，大型的称烘房。19:4619:46（二）流化床干燥器(沸腾床干燥器)1、单层圆筒流化床干燥器19:462、卧式多室流化床干燥器19:463、多层溢流管式流化床干燥器19:46流化床干燥器的主要特点：①物料颗粒与气流间运动激烈，接触面积大，传热效果良好，提高了干燥速率，设备生产能力大；②床内温度分布均匀，根据不同物料的不同含水要求，可以任意调节干燥温度与干燥时间，适宜于热敏性物料；③设备简单紧凑，劳动强度低，操作方便，既可连续操作，也可进行间歇操作；19:46④操作气速比较低，对物料的粉碎较小；⑤对被干物料含水量及粒度有一定限制，一般颗粒直径在30／lm～6mm之间，不宜过大或过小；初含水量一般不能太高。对于粉料要求在2％—5％以下，对于粒状料可以在10％～15％以下。⑥不宜用于易粘结成团的物料和对颗粒外表要求严格的物料。19:46（三）红外干燥器19:4619:461、远红外干燥远红外干燥速度快、质量好，能量利用率高。2、近红外干燥干燥效率低、干燥时间长、耗能大。五、微波干燥器19:46四、喷雾干燥定义:喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。注:原料液可以是溶液、乳浊液、悬浮液，也可以是熔融液或膏糊液。干燥产品根据需要可制成粉状、颗粒状、空心球或团粒状。19:46(一)喷雾干燥系统组成1、风机（空气过滤器）2、空气加热器3、干燥室、雾化器4、粉回收装置5、料泵6、热风分布器19:46特点1、能连续排料和供料，基本上能定量供料，调节转速能改变供料量，对于粒状物料在排料或供料中不易破碎。2、适用于高温物料的排料或供料，具有一定的气密性，适用有压差的设备排料。3、设备结构简单，运转准确方便。19:46离心喷雾影响液滴大小的因素：1、转速对液滴大小的影响转速增大，液滴变小；反之转速降低，液滴变大；2、供料量与液滴大小的关系在旋转速度一定的情况下，液滴大小与供料量成正比；3、物料浓度与液滴大小的关系物料浓度与液滴大小成正比。19:461、开车前的准备彻底清除干燥室内及其他系统残留的粉尘，料泵及其输入管路进行彻底清洗，安装好雾化器。（二）喷雾干燥操作要点19:462、开车（1）将干燥塔所有的门洞全部关闭。启动进、排风机，调整进、排风量，使干燥室内负压维持在10～20Pa的负压，开启燃烧器。（2）供料喷雾：开动送料泵，先送水至离心盘进行喷雾，调整泵的流量，待进、排风温度达到正常时，正式送乳，观察雾化状态并及时调整。19:463、运行中的操作运行过程中必须保持进、排风温度稳定，物料的浓度的稳定，雾化状态良好，一般是采用保持排风温度稳定，对其他方面进行调解的操作。4、停车（1）停止料，换成水；（2）关闭燃气开关；（3）停进排风机；（4）清扫。19:46