从制药到食品加工，流化床干燥器革新了干燥方法。在许多行业中，强物料的有效干燥对于保持高质量产品、降低生产费用和确保最高质量的方法操作至关重要。在众多的干燥策略中，流化床干燥器因其通用性、动力性能和先进的干燥性能而获得了广泛的普及。这本完整的手册旨在:

l  提供对流化床干燥器的深入了解

l  它们的工作原理

l  应用

l  优势

l  关键问题

 

什么是流化床干燥器？

大多数干燥器使用热风作为干燥介质。干燥器设计的不同之处在于热空气和湿物料在干燥设备中如何相互作用从而使物料得以干燥。在流化床干燥器中，固体颗粒悬浮在气流中，气流的速度快到足以使颗粒悬浮在空气中。流化床干燥器通常是某种形式的金属盒，其中装有一个水平孔板。

流化床干燥器的工作原理

 

在工业干燥的世界里，流化床干燥器作为高效和通用的系统出现。它们的工作原理是基于流态化，可以使固体达到平滑均匀的干燥。为了优化各行业的干燥流程，了解其背后的基本原理是非常重要的。因此，本部分将深入探讨流化床干燥器的工作原理，重点介绍所涉及的关键阶段和机制。

 

流态化：基础

流态化的概念是流化床干燥器的核心。当气体，通常是空气，从下面穿过固体颗粒床时，就会发生流态化。当气流变得更快时，颗粒被提升到气流中，因此在气流中悬浮着不同颗粒的混合物，这就导致颗粒床膨胀并像流体一样起作用。在一定的速度范围内，颗粒会流化。这就是流化速度。

 

产生热空气

流化床干燥流程从加热开始。使用加热器或换热器将干燥空气加热到所需的温度。然后，热气通过一组装有挡板的分支管道送入干燥器的下部空气室。这可以调节进入干燥器进气室每个部分的空气量。

 

床的流态化

下部空气静压室上方安装有一个水平孔板，使空气分布在物料床上。在床板上方的粉末与空气混合，这种混合物就像流体一样。湿粉在床的一端进入，流化物料的高度由床的另一端的排料堰保持，在此处干燥的产品进入下一个流程。

 

传热和除湿

在流态化状态下，床中的颗粒被干燥的热空气包围。这种混合物在加热的气体和湿物料之间可进行更大的接触，促进了有效的传热和蒸发。气体将热能传递给固体颗粒，将物料中的水分蒸发到空气中，然后随着废气从干燥器中带走。

 

多阶段干燥

下空气室可分为几个单独的部分，每个部分具有不同的干燥进气温度或流化速度。在床的进料端使用更高的温度，因为产品更湿。随着颗粒表面变得更干燥，在后续阶段使用更低的温度。如果产品在床的进料端水分含量高，后续产品水分含量低很多，那么随着物料沿床向下移动，流化速度将发生变化。在这种情况下，当物料从一个阶段进入下一个阶段时，所需的气流更少。

冷却阶段

一旦干燥过程完成，可在干燥部分后的最后阶段引入受控的冷空气流，以冷却干燥的物料，以确保产品在储存和包装时是稳定的。

 

废气清洁和细粉管理

在流化过程中，更细的颗粒将从流化产品的大块中吹出。流化床的上部遮罩被打开以降低气速，并允许一些细颗粒落回流化物料中。一些细粉总是与废气一起进入气体净化系统。在某些工艺中，需要使用流化床将细颗粒从大块物料中分离出来，通过废气将其带走。这就是所谓的淘析作用。

 

流化床干燥器的类型

流化床干燥器根据其设计和工作原理可分为不同的类型。然而，请注意，流化床干燥器可进行修改和混合设计，以适应某些应用和要求。最合适的类型是由要干燥的物料、所需的干燥质量、能源效率和流程控制要求等因素决定的。

 

流化床干燥器的主要类型包括：

 

传统流化床干燥器

传统流化床干燥器设计简单，经常在各种行业中使用。它们是由一个多孔的床或板子制成的，托住需要干燥的物料。当加热的空气从床的底部进入时，颗粒流化。在此之后，流态化颗粒进行有效的传热和传质，实现水分蒸发和干燥。传统的流体床干燥器很灵活，可以在多种应用中使用。

 

振动流化床干燥器

振动流化床干燥器使用额外的振动机制来改善流态化。这种干燥器使用振动来促进不能仅通过空气进行流化的更大颗粒或粘性湿物料的运动。振动也可以使粒径分布大的物料的流化速度最小化，从而使更大的颗粒通过振动进行搅拌，而更细的物料则通过流化空气进行搅拌。这样可以尽量减少细粉被废气排出。在狄德的振动流化床中,通过使用平衡振动马达来实现振动，流体床装置安装在空气弹簧上，使其与支撑结构隔离。

流化床干燥器：革新干燥方法5	流化床干燥器：革新干燥方法6

搅拌流化床干燥器

搅拌流化床干燥器通过结合流态化和机械搅拌来提高干燥效率。在床内，搅拌器不断地搅拌颗粒。这种搅拌改善了热量和质量的传递，实现了更快的干燥。搅拌流化床干燥器对于流化质量差或水分含量高以及需要均匀干燥的粘性物料来说是非常理想的干燥方式。

 

利用废气循环以减少能源消耗

干燥器的主要能量损失通常在废气中。提高能源效率的一种方法是将废气回收至干燥器入口。有几个影响：

1. 干燥器内的氧气含量降低。这就降低了爆炸或火灾的可能性。

2. 排气湿度增大。这使得干燥器废气适合通过在蒸发器或洗涤器中的蒸发水进行冷凝来回收能量。

 

输入干燥器中的能量减少了。

活性药物成分（APIs）的干燥	流化床干燥器确保活性药物成分均匀缓慢干燥，保持一致的强度和质量。
颗粒干燥	湿制粒流程后，使用流化床干燥器干燥颗粒，可确保适当的粒度分布和含水量。
片剂干燥	流化床干燥器能够有效地去除片剂中的水分，而不影响片剂涂层或湿敏工艺后的结构完整性。

化工

与制药工业一样，流化床干燥器也大量应用于化学工业中，用于干燥各种化合物。一些常见的用法如下：

化学粉末干燥	流化床干燥器可以有效干燥各种化学粉末，包括染料、颜料、催化剂和特种化学品。
聚合物干燥	聚合物加工业使用流化床干燥器去除聚合物颗粒中的水分和溶剂，确保一致的质量和性能。
化学反应干燥	在一些化学反应中，流化床干燥器被用来去除水或者其他副产物，从而帮助完成反应。

食品加工工业

食品的适当干燥对质量和保质期至关重要。这就是流化床干燥器在食品加工工业中使用的地方。

干燥谷物和谷类	流化床干燥器用于去除谷物、谷类和种子中的水分，以提高产品稳定性和防止变质。
干燥咖啡豆	在加工过程中，咖啡豆需要温和而均匀的干燥，以保持其风味和香气。流化床干燥器可以实现。
干燥水果和蔬菜	流化床干燥器用于在进一步加工或包装之前去除水果和蔬菜中的水分，从而延长保质期。

矿物及骨料

流化床干燥器在矿物骨料工业中也有应用，用于干燥和分散物料。主要应用包括：

干燥矿物和矿石	流化床干燥器能有效去除矿物和骨料中的水分，提高其加工性能。
防结块	在需要粉碎骨料颗粒的行业中，流化床干燥器可以通过温和干燥和控制气流进行有效的脱聚。

其他行业

流化床干燥器也被应用于许多其他的行业：

干燥生物质燃料	去除水分是生物质燃料高效燃烧的关键。流化床干燥器用于生产生物质燃料。
·           回收及废物管理	流化床干燥器有助于干燥和处理各种废物，使其能够转化为有用的产品或燃料来源。

流化床干燥器的优势

流化床干燥器相对于其他干燥方法有许多优点，使其在许多行业成为理想之选。主要优势包括：

快速、均匀的干燥	流化过程确保了气体和颗粒之间良好的传热和传质，实现了整床有效的除湿和一致的干燥。
温和处理	颗粒的流态化将材料降解或损坏的风险降至最低。温和的处理能力对于微妙或敏感的材料尤为重要，如医药粉末或易碎的食品配料。
节能	与其他干燥方法相比，由于干燥时间短，传热效率高，流化床干燥器消耗的能量更少。干燥气体和颗粒之间的直接接触使水分得以迅速蒸发。
容易扩容	流化床干燥器很容易从实验室规模扩展到大型工业规模。这使其可以实现无缝流程优化和适应不断变化的生产要求。它还促进了从研发到商业生产的技术转移。
通用性	流化床干燥器可以处理具有不同粒度、形状和性能的多种材料。通过调节流态化参数，如气流速率和温度，流化床干燥器可以适应各种材料，使其适用于不同的应用和行业。
提高产品品质	控制的干燥条件有助于保持干燥产品的完整性、颜色、风味和其他质量属性。均匀和高效的干燥过程可确保一致的产品质量，并减少过度干燥或干燥不足的风险。

选择流化床干燥器的关键考虑因素

在各行业中，选择合适的流化床干燥器对于优化干燥过程和达到预期的效果至关重要。鉴于我们有这么多选择，因此要考虑各种因素，以确保所选择的干燥器能满足特定的要求。

 

1. 材料特性

l  颗粒大小和形状

颗粒的大小和形状会影响流化和干燥动力学。为了保证有效的流化和干燥，干燥器必须能够接受特定的颗粒特性。

l  水分含量

初始含水量会影响干燥时间和干燥因素。选择一款能够在指定时间内成功去除所需水分的流化床干燥器至关重要。

l  热敏感

有些物料易受高温影响，必须在更低温度下干燥，以免被破坏。在这种情况下，选择具有精确温度控制的流化床干燥器是至关重要的。

 

2. 容量和产量

l  干燥能力

根据单位时间内处理的物料重量或体积来确定必要的干燥能力。确保您选择的干燥器在不牺牲干燥效率的情况下能够满足您的生产需求。

 

l  停留时间

完全干燥所需的时间因物料而异。选择有足够停留时间的流化床干燥器，以适当地去除水分，而不会有过度干燥或干燥不足的风险。

 

3. 加热方法

l  能源效率

评估加热方法的能源效率和与可用能源的兼容性。选择一种能在能源使用和干燥效率之间取得平衡的加热方法。

 

l  温度控制

评估加热方法精确控制温度的能力。温度调节对于保持产品质量和避免过热或加热不足至关重要。

 

4. 流程控制与自动化

l  控制系统

分析控制系统监控和改变干燥参数的能力，如温度、气流速率和湿度。寻找广泛的控制选项以及易于使用的界面。

 

l  自动化功能

考虑自动化的可能性，比如程序化食谱、数据记录和远程监控。自动化改进了流程控制，减少了人为错误，并简化了过程。

 

5. 设备设计和可清洁性

l  建造材料

确保干燥器结构中使用的材料适合所需的用途，例如用于制药或食品加工的部件应采用不锈钢。

 

l  易于进入和维护

看看清洁和维护的方便程度。寻找使清洁更容易和更快的功能，例如可拆卸的部件和易于清洁的表面。

 

l  空气处理系统

为了确保产品质量并减少污染问题，请考虑空气处理系统的设计，包括过滤和排气系统。

 

6. 安全与合规性

l  确保所选流化床干燥器符合相关安全标准和法规要求。考虑防爆设计、适当接地和符合行业特定法规等方面。

 

7. 售后支持与服务

l  与提供完整售后支持和服务的受人尊敬的制造商或供应商合作至关重要。想想保修、技术支持、备件可用性和维护服务。

l  这就是狄德的用处所在。我们是干燥技术行业的资深人士，我们的大多数客户都是回头客。这应该能让您对我们的能力有所了解。对客户满意度以及创新和可靠性的高度关注使我们成为工业干燥行业值得信赖的合作伙伴。

 

结论

流化床干燥器因其通用性、高能效和卓越的干燥性能而广受欢迎于各行各业。它们的通用性、高能效和保持产品质量的能力使它们成为各行各业的宝贵选择。但请记住，选择正确的设备只是成功的一半。如果您了解这些庞然大物的正确操作和维护程序，它们将在未来的几年里运行如新。狄德数十年的专业知识可以在这方面为您提供宝贵的帮助。