闪蒸干燥器及其使用:全面视角

2023年07月29日

闪蒸干燥器本质上是一种工业干燥设备。它们被用来去除潮湿材料中的水分。它广泛应用于一系列行业,包括食品加工、制药、矿产和化工。闪蒸干燥器的功能包括迅速加热湿物料,导致水分迅速蒸发并产生干燥产品。

 

我们了解不是每个人都能理解它们的技术性。所以,我们将尽量用最简单的语言向您介绍。在本文中,我们将研究以下内容:

l闪蒸干燥器是如何工作的:背后的工程(点击跳转到下面对应的部分)

闪蒸干燥器的能量管理和配置(点击跳转到下面对应的部分)

使用闪蒸干燥器的好处(点击跳转到下面对应的部分)


我们开始吧。


闪蒸干燥器是如何工作的:背后的工程

 

闪蒸干燥器是一种将湿粉料引入热气流的系统。通常,这是通过使用机械分散器将湿物料抛入文丘里管中的高速气流中来完成的。粉末的表面积很大,被热空气包围。由于粉末是湿的,热空气可以很容易地蒸发掉颗粒表面的水,同时冷却空气,并随着气流带走水蒸气。

 

你可能在公共浴室用暖风机烘干过手。当你这样做的时候,你会发现,如果你的手是湿的,即使是在暖空气中,它们也会感到凉爽。直到水几乎全部蒸发,你的手才开始感到温暖。蒸发的水可以保护你的手不被烫伤。同样的过程也发生在闪蒸干燥器的进料点。

 

在干燥器的文丘里管内发生的快速蒸发称为闪蒸,因此得名“闪蒸干燥器”。事实上,大部分的水在这一小段蒸发,直到粉末表面没有游离水。剩余的水分必须通过颗粒内部扩散,这需要更多的时间。因此,干燥的最后一部分比最初的闪蒸耗时要长得多。受运行参数或产品中残留水分的影响,最终产品中的水分含量可以从0%到高达12%。因此,它是一种有效的从潮湿物料中提取水分的工业解决方案。

闪蒸干燥器非常简单,容易建造,并广泛应用于一系列行业,包括:

l  食品加工

l  制药

l  化工

l  矿物质

 

闪蒸干燥器的运行过程

 

闪蒸干燥是一个可以直接或间接加热的连续过程。潮湿的物料被送入干燥器,并以高速暴露在热空气中。热空气迅速除去物料中的水分,产生易于运输和储存的干燥产品。

 

作为一台并流干燥器,最热的空气直接接触最湿的产品。干燥器的进气温度可以变化,从热敏性产品的340°F (170°C) 到不会被高温破坏的产品的1100°F (600°C) 以上。该系统停留时间短,通过闪蒸除去水分,从而导致显著的蒸发冷却,相较于其他类型的干燥过程而言,进气温度更高但不会使产品过热。此外,进气温度更高也提高了干燥器的整体效率。



闪蒸干燥器流程图1

闪蒸干燥器流程图2

生产率

此类型的干燥器可以用来处理非常小的产量和高达每小时数百吨的产量。蒸发量可以从每小时几公斤到每小时40吨甚至更多。

 

应用

我们狄德提供的闪蒸干燥器不复杂,但适应性强。它们的进气温度可以设计高达1470°F (800°C)。因此,这些工业巨物可以干燥众多产品,主要是:滤饼、料浆、糊状物、污泥、易碎滤饼、粉料和颗粒物。

闪蒸干燥器的一些典型应用包括:

l  天然淀粉

l  碳酸氢钠

l  PET片

l  硅酸钙

l  发泡聚苯乙烯(EPS)

l  铜粉

l  阿斯匹林

l  磷酸氢钙

l  煤聚丙烯腈(PAN)

 

闪蒸干燥器的能量管理和配置

闪蒸干燥器配置也各有不同。我们来看看以下几个配置:

1. OC(开路)配置

开路配置的闪蒸干燥器在特定的应用中以所需的最低排气温度运行,从而产出高质量的最终产品。在此设置中,产品持续暴露于低湿度的清洁而纯净的空气中,以降低对颗粒的热损伤风险。在进料点的快速蒸发保护了产品免于热损伤,只有在干燥器出口处,颗粒才达到最高温度。

这通常与干燥器废气中空气的相对湿度有关,必须总是低于100%。干燥的产品与干燥器出口的空气处于平衡状态。空气的相对湿度随温度的变化而变化,我们在我们的中试装置中测试物料,以确定产出正确产品含水量所需的空气温度和湿度。这些开路干燥器通常生产最高质量的产品,但比我们将在下面讨论的其他系统需要更多热量。有些热量可以通过使用换热器从干燥器排气中回收热量对干燥器入口进入的新鲜空气进行预热。



开路环形干燥器

带热回收的开路干燥器

然而,为了提高热效率和解决惯性化的需要,可以使用回收的废气。这种部分气体回收 (PGR) 装置适用于我们所有的气流干燥系统,也可以改造到客户现有的干燥系统中。

 

1. 部分气体回收(PGR)配置

在部分气体回收 (PGR) 配置中,干燥器的大部分废气循环回空气加热器,作为预热的干燥介质。这种循环的热空气含有蒸发的水,这就降低了系统中的氧气。大多数情况下,这种类型的干燥器是直接通过燃烧气体加热的,在燃烧过程中,燃烧气体的作用是将氧气转化为二氧化碳和水。这就更大程度地增加了排气湿度,并将氧气水平降低到6%。实际上,这种类型的干燥器在低氧情况下被惰性化,不会支持燃烧。排气的高湿度要求干燥器在更高的出口温度下运行,以保持所需的相对湿度。

 

通常,循环流包含约70%的干燥器废气,剩余的30%包含从燃烧器出来的蒸发的水和燃烧产物,被称作排出。一种特殊类型的闪蒸干燥器称为环形干燥器,最常用于这种类型的干燥系统,以保持排气温度尽可能低。排出的气流湿度高,因此可以结合一台废热蒸发器 (WHE) 或冷凝洗涤器来回收能量,用于浓缩不同的蒸汽或加热工厂运行中的其他蒸汽。



部分气体回收(PGR)干燥器


在废热蒸发器中带热回收的PGR干燥器


狄德的废热蒸发器优化了颗粒去除和气流饱和,最大限度地提高了蒸发器的性能。此外,它不需要配备湿式洗涤器处理干燥器排出气流,并减少了可能需要通过气体清洗系统处理的任何废气的容量。

 

1. 过热蒸汽干燥器

在过热蒸汽干燥器中,一台气体/气体换热器被用于加热干燥器,除了蒸发的水外,所有干燥器排出的废气都被循环利用。

 

这意味着在启动时,所有的空气都被从干燥器中清除,干燥器依靠在干燥器内部循环的过热水蒸气运行。有了这种类型的干燥器,所有的排放都可以被冷凝,从而大部分的能量都可以在工厂的其他流程中重复使用。




连接到废热蒸发器的过热蒸汽干燥器

使用闪蒸干燥器的好处

 

闪蒸干燥器具备多个好处。

 

1. 工业使用

基于其可快速、有效地处理物料,闪蒸干燥器被广泛应用于工业环境中。它们可以处理大批量的生产,使其适用于具有苛刻生产要求的行业。

2. 大容量和快速干燥

工业需要高效地处理大量物料,并满足紧张的生产计划。由于闪蒸干燥器只需要极快的干燥时间,通常在几秒钟内完成,因此它们的快速干燥能力是非常有利的。

 

3. 减少污染

从设计上来讲,闪蒸干燥器可以将污染的风险降到最低,因为它们的设计简单,易于清洁。这在食品和药品等行业尤为重要,在这些行业中,保持产品纯度和卫生至关重要。

 

4. 通用性

闪蒸干燥器另一个重要的实用方面是,它们是高度通用的,可以有效地干燥多种物料。无论是粉末、颗粒、浆液还是糊状物,闪蒸干燥器都可以处理不同的物料形式,使其适用于需要在单个生产周期中干燥多种物料的公司。

 

5. 能源效率和紧凑设计

我们可以设计具有高热效率的闪蒸干燥器,从而在干燥过程中节省能源。热量的有效利用不仅减少了能源消耗,还降低了企业的运营成本。

 

这些干燥器通常占地面积紧凑,使它们能够轻松地集成到现有的生产线或空间有限的设施中。这种节省空间的功能对于优化占地面积至关重要的行业是非常有利的。

 

6. 提高产品质量

快速干燥的闪蒸干燥器因为可以最大限度地减少物料暴露在高温下,从而有助于保持热敏性物料的质量。这确保了最终产品保持其所需的特性。

 

在您选择闪蒸干燥器时,有几个关键因素需要考虑,包括需要处理的物料类型,所需的干燥时间和期望的产品质量。选择一个专门为您的特定应用和物料设计的闪蒸干燥器是必不可少的,以保证最佳效果。

 

总结

综上所述,狄德闪蒸干燥器是一种灵活有效的从湿物质中提取水分的手段。它们的快速干燥能力使它们非常适合大批量生产,它们的通用性使它们能够处理多种物料。在您选择闪蒸干燥器时,考虑您的具体需求以获得最佳效果是至关重要的。



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