在生產中進行干燥的意義在于怎樣干燥才能使所需經費降為最低。
物料的形態(tài)千差萬別,原始形態(tài)主要有液狀、漿狀、糊狀、濾餅、濕粉粒狀、各種條狀和塊狀等。
所以,干燥機也有許多種型式,有和材料狀態(tài)、處理量等相適應的各種各樣的干燥機,因此,怎樣選定一個和物料相適應的干燥機是一個非常重要的問題。
假若選錯干燥機型的話,既使干燥機本身設計合理,也會在裝置大小,熱效率及干燥時間上產生很大的差異,以至于得不到所希瞧的產品。
換言之,就是不存在萬能的干燥機。在選擇干燥設備時一定要考慮到上述內容。
干燥設備的分類
干燥設備的分類方法有多種,小七以表格形式簡單明了的列出換熱器分類。
干燥裝置的選擇
干燥裝置的型式多種多樣,但在工業(yè)化大生產中,一般運轉費用,非凡是燃料費往往比設備費高。
因此,即使設備一次投資在某種程渡上高一些,也還是選擇運轉費低的裝置更為有利。
選擇于燥裝置時,除裝置本身的適應性外,還要綜合考慮材料的物理特性、落屬機器、輔助材料、公害及經費(設備費、運轉費)等,選擇合適的落屬裝置,最后經過實驗確定。
(1)生產能力、型式(間歇、半連續(xù)、連續(xù));
(2)初始,終端含濕量;
(3)顆粒規(guī)格,尺寸分布(固體顆粒);
(4)干燥能動性、減吸作用;
(5)最佳期工作溫渡;
(6)易爆性(蒸汽/空氣、塵/氣);
(7)毒性(有關部位);
(8)干燥介質(指對流干燥時用空氣、蒸汽、惰性介質等);
(9)腐蝕狀況;
(10)物理、化學數(shù)據;
(11)物理處理特性;
(12)環(huán)境和安全規(guī)定;
(13)占地面積要求
(14)干燥能源消耗;
(15)是否需要后加工(在一個連續(xù)單元中,冷卻、凝聚、包衣、包裝等);
(16)以往經驗(一般來說,對新型干燥機是不適用的);
(17)熱回收要求(能耗):
(18)預處理要求(成丸、離心、真空滲透);
(19)物料研磨特性;
(20)介質種類(惰性介質、貧氧介質、蒸汽或空氣)。
要注重,當干燥裝置作過可行性研究之后,其選擇主要考慮單位產品干燥的費用(投資和運行費用)及操作適應性等(在需要生產能力變化或生產不同產品時,某些干燥機缺乏適應性)。
干燥條件的把握
在舉行干燥時,有必要先審查材料的濕潤時間及干燥后的各特性值,尤其不能忽視材料的熱敏性和物料的含水率變化,
前者是決定熱源溫渡的第一條件,
后者和干燥機的容積有直接關系。
干燥前的脫水工程,可運用機械脫水方法,將干燥物所含水分降為最低為佳,這樣將使干燥過程更經濟。
還應對工廠所在地舉行考查,其中主要的問題就是熱源問題。
有些條件會影響干燥機的熱效率(例如尾氣較多),
因此,應選定建設費比較低的裝置,此時,應把干燥的綜合經費操縱在最少范圍內。
干燥裝置的選擇基準
作為裝置選定的基準,應以材料的含濕狀態(tài)為基礎來舉行研究。
(1)液體及泥漿狀材料;
(2)凍結材料;
(3)糊狀材料;
(4)粉粒體材料;
(5)塊狀材料;
(6)雪花狀材料;
(7)短纖維材料;
(8)大小一定的材料;
(9)連續(xù)的板片材料;
(10)涂布材料。
其中(1)-(4)干燥品為粉粒狀,(6)以后的物料,干燥前后其形態(tài)不發(fā)生變化,應以原有狀態(tài)為基準來選定適當?shù)母稍餀C。
干燥裝置的生產方式
干燥工藝是選擇連續(xù)式還是間歇式是很重要的問題,因為有不少情況是受裝置限制的。
(1)前后工藝為連續(xù)式時,選擇連續(xù)方法;
(2)同一材料、同樣數(shù)量時,選用連續(xù)式有利于提高熱效率;
(3)連續(xù)式為了不使水分蒸發(fā)出現(xiàn)較高峰值而將水分蒸發(fā)平均于落屬設備,因此水分蒸發(fā)的峰值比間歇式小且不浪費工時;
(4)連續(xù)式干燥時間短,所以即使前后工藝分別舉行也還是選用連續(xù)式有利;
(5)雖然適合大批量處量,但物品的干燥時間非凡長時,也經常選用間歇式干燥機。
(1)前后工藝不能連續(xù)舉行,只是干燥工藝可以連續(xù)舉行時,也不易于采納連續(xù)式干燥機;
(2)產量小且需經常更換品種多時,最好采納間歇式干燥機;
(3)幾乎不容許有水分誤差時應選用間歇式干燥機;
(4)材料的供給、取出、裝置同輸送等操作困難時,選用間歇式干燥機;
(5)由于該種裝置結構較簡單,因此故障少且價格廉價;
(6)干燥時間長時,干燥過程中還可以舉行其他作業(yè),因此能夠提高作業(yè)密渡。
各種裝置的特性是
這里從所舉的最佳干燥機出發(fā),進一步考查裝置的特性及所需條件,來舉行最佳干燥機的選擇,
首先,按處理量和處理方式選擇干燥裝置,
其裝置的下列參數(shù)應認真研究:
(1)設備費;
(2)熱效率;
(3)經濟處理界限;
(4)最大處理量;
(5)干燥時間:
(6)裝置的可處理材料界限;
(7)對落屬設備的審查。
干燥設備中的物料傳遞
在干燥機選擇時,對干燥物料的處理是一個要害問題。
在某些情況下,物料或被預處理成使其在特定的干燥機中易于干燥的狀態(tài)。
例如,將濾餅稀釋后使其易于在管道中流動,進進噴霧干燥器或制成膏狀后進人閃蒸干燥機。
在某些情況下,當產品干燥或加熱時,產品的熱敏性產生變化,或者產品的操縱特性發(fā)生變化。
很顯然,在這種情況下利用兩臺或兩臺以上不同形勢干燥機的組合干燥是最佳的。
處理量和運轉時間
在決定設備形勢和操作方式(間歇或連續(xù)操作)時,應考慮處理量的大小。
例如,在同一臺設備中,處理少量、多品種切換物料時,應選擇輕易舉行多種切換的設備,醫(yī)藥干燥設備應易于清洗和清掃,符合GMP標準。
根據小試結果放大時,同一機種大多是一致的,但夾套加熱時,加熱面積和直徑是平方關系,容積和直徑為三次方關系。
所以,干燥物料增加,干燥所需的時間會隨著直徑的增大而增加。
有的物料加熱時間長時,輕易造成不穩(wěn)定性,這種情況在設計時應非凡注重。
根據物料狀態(tài)選定干燥設備
一類要求干燥結束后,仍保持原料的原型,如很多食品類的干燥,修建材料的干燥等。
另一類是把液體、泥狀、塊狀、粉狀物料干燥后,成為粉狀或顆粒狀產品。
有的干燥過程,凡是藥品的干燥,不破壞原來的晶形。
藥品生產中,還常用到液體和粉狀物料經干燥后,達到一定粒徑的顆粒。