生物反应工程课件

1、干燥器：干燥器：实现物料干燥过程的机械设备。大多数工实现物料干燥过程的机械设备。大多数工业产品均在某个生产阶段需要干燥处理，业产品均在某个生产阶段需要干燥处理，物料需要有特定的湿含量以便加工、成型物料需要有特定的湿含量以便加工、成型或造粒或造粒 。1.1.被干燥物料的特点：被干燥物料的特点：形状：形状：有板状、块状、片状、针状、纤维状、粒有板状、块状、片状、针状、纤维状、粒状、粉状、粉 状，膏糊状甚至液状等状，膏糊状甚至液状等结构：结构：多孔疏松型，紧密型多孔疏松型，紧密型耐热性：耐热性：热敏性热敏性结块：结块：易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步分散，散粒

2、性很好的湿物料在干燥过程中可分散，散粒性很好的湿物料在干燥过程中可能会严重结块能会严重结块干燥程度：干燥程度：脱除表面水分，结合水分甚至结晶水脱除表面水分，结合水分甚至结晶水分。要求的平均湿含量和干燥均匀性。对粉分。要求的平均湿含量和干燥均匀性。对粉尘及产品的回收要求，允许的最高干燥温度。尘及产品的回收要求，允许的最高干燥温度。外观：外观：产品的粒度分布，一定的晶型和光泽，不产品的粒度分布，一定的晶型和光泽，不开裂变形等。开裂变形等。干燥时间干燥时间: : 几秒几秒 几小时几小时 几天几天2.2.对产品的对产品的要求要求3.3.分类分类可根据不同准则对干燥器进行分可根据不同准则对干燥器进行分类

3、类 按操作压强分按操作压强分：常压干燥器、真空干燥器：常压干燥器、真空干燥器按操作方式分按操作方式分：连续式、间歇式：连续式、间歇式按相对运动方向分按相对运动方向分：并流、逆流、错流干燥器；：并流、逆流、错流干燥器；按加热方式可将干燥器分为：按加热方式可将干燥器分为：(1) (1) 对流干燥器对流干燥器，如：洞道式干燥器、转筒干燥器、，如：洞道式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器；气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器；(2) (2) 传导干燥器传导干燥器，如：滚筒式干燥器、耙式干燥器；，如：滚筒式干燥器、耙式干燥器；(3) (3) 辐射干燥器辐射干燥器，如：红外线干燥器；

4、，如：红外线干燥器；(4) (4) 介电加热干燥器介电加热干燥器，如：微波干燥器。，如：微波干燥器。间歇常压干燥器间歇常压干燥器 盘架式干燥器盘架式干燥器间歇减压干燥器间歇减压干燥器 耙式干燥器耙式干燥器连续常压干燥器连续常压干燥器 回转式干燥器、气流干燥器回转式干燥器、气流干燥器 喷雾干燥器喷雾干燥器连续减压干燥器连续减压干燥器 减压滚筒干燥器减压滚筒干燥器1.1.厢式干燥器厢式干燥器（Tray dryer）小型的称为小型的称为烘箱烘箱，大型的称为，大型的称为烘房烘房1.1.厢式干燥器厢式干燥器（Tray dryer）2.2.转筒干燥器转筒干燥器 （回转式干燥器，（回转式干燥器，Rotary

5、 dryer)Rotary dryer)主体是沿轴向装有若干抄板的略带倾斜并能回转的圆筒主体是沿轴向装有若干抄板的略带倾斜并能回转的圆筒3.3.转筒干燥器转筒干燥器 （回转式干燥器，（回转式干燥器，Rotary dryer)Rotary dryer)3.3.转筒干燥器转筒干燥器 （回转式干燥器，（回转式干燥器，Rotary dryer)Rotary dryer)3.3.喷雾干燥器（喷雾干燥器（spray dryerspray dryer） 采用雾化器将稀的料液分散为雾滴，在热气流采用雾化器将稀的料液分散为雾滴，在热气流(空气、空气、氮气或过热水蒸气氮气或过热水蒸气)中自由沉降并迅速蒸发，最后被

6、干燥中自由沉降并迅速蒸发，最后被干燥为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为10 60um，每升溶，每升溶液具有液具有100600m2的蒸发面积。干燥时间一般为的蒸发面积。干燥时间一般为3 10 S。 液液固固优点优点： 物料停留时间短，适于热敏性物料；所得产品物料停留时间短，适于热敏性物料；所得产品为空心颗粒，操作稳定；能连续、自动化生产；由料液直为空心颗粒，操作稳定；能连续、自动化生产；由料液直接获得粉末产品，省去了蒸发、结晶、分离和粉碎操作。接获得粉末产品，省去了蒸发、结晶、分离和粉碎操作。缺点缺点：传热系数低；设备体积庞大；操作弹性较小，：传热系数低；设备体积庞

7、大；操作弹性较小，热利用率低、能耗大。热利用率低、能耗大。喷嘴喷嘴：离心喷雾器：离心喷雾器( (圆周速度圆周速度9090160m/s)160m/s) 、压力喷雾、压力喷雾器、气流喷雾器（压缩空气或蒸汽器、气流喷雾器（压缩空气或蒸汽 300m/s300m/s） 压力喷雾压力喷雾离心喷雾离心喷雾气流喷雾器气流喷雾器6. 6. 气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥 ，Flash dryerFlash dryer） 使热介质和待干燥固体颗粒直接接触，并使待干燥使热介质和待干燥固体颗粒直接接触，并使待干燥固颗粒悬浮于流体中，因而两相接触面积大，强化了传热固颗粒悬浮于流体中，因而两

8、相接触面积大，强化了传热传质过程，广泛应用于散状物料的干燥。传质过程，广泛应用于散状物料的干燥。是固体流是固体流态化中稀态化中稀相输送在相输送在干燥方面干燥方面的应用。的应用。6. 6. 气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥 ，Flash dryerFlash dryer） 优点：优点：(1) 干燥速度快干燥速度快，主要用于干燥晶体和小颗粒，主要用于干燥晶体和小颗粒，物料分散悬物料分散悬浮在气流中，传热传质面积大。热气体进口速度高浮在气流中，传热传质面积大。热气体进口速度高(10-40m/s)，气固两相间，气固两相间(尤其是加速段尤其是加速段)相对速度很大，平均相对速度

9、很大，平均传热系数比其它类型干燥器高几倍至几十倍，体积小传热系数比其它类型干燥器高几倍至几十倍，体积小(2) 气固并流操作气固并流操作，符合干燥基本规律，可使用高温气体作，符合干燥基本规律，可使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。一根为干燥介质而不会烧坏物料。一根 10m 长的气流管，长的气流管，80%的水分量是在长约的水分量是在长约 2m 左右的加速段汽化干燥的。左右的加速段汽化干燥的。(3) 干燥时间短干燥时间短(秒级秒级)，整个干燥过程不超过整个干燥过程不超过2秒秒，特别适合，特别适合热敏性热敏性、易氧化、不宜粉碎的、易氧化、不宜粉碎的物料物料的干燥的干燥, (4) 产品的湿含量均匀一

10、致产品的湿含量均匀一致。(5) 结构简单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能结构简单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能稳定，维修量小。稳定，维修量小。6. 6. 气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥气流干燥器（闪蒸干燥，瞬间干燥 ，Flash dryerFlash dryer） 缺点：缺点：7. 7. 沸腾床干燥器沸腾床干燥器（流化床干燥，（流化床干燥， Fluidized bed dryer Fluidized bed dryer ） 是流态化技术在干燥作业上的应用是流态化技术在干燥作业上的应用7. 7. 沸腾床干燥器（沸腾床干燥器（Fluidized bed dryer Fluidiz

11、ed bed dryer ） 7. 7. 沸腾床干燥器（沸腾床干燥器（Fluidized bed dryer Fluidized bed dryer ） 单层流化床干燥器的缺点单层流化床干燥器的缺点: 物料在流化床中停留时物料在流化床中停留时间分布不均匀，所以干燥后得到的产品湿度不均匀。间分布不均匀，所以干燥后得到的产品湿度不均匀。特点：特点： （1）颗粒的停留时间比气流干燥器内长，颗粒在干燥）颗粒的停留时间比气流干燥器内长，颗粒在干燥器内的停留时间可任意调节。器内的停留时间可任意调节。 （2）操作气速低，磨损轻，压降小）操作气速低，磨损轻，压降小 （3）适宜处理粒径）适宜处理粒径630mm粉

12、状料。设备紧凑。粉状料。设备紧凑。多层流化床干燥器多层流化床干燥器葡萄风干房葡萄风干房 （1）在处理液态物料时在处理液态物料时，所选择的设备通常限于喷，所选择的设备通常限于喷雾干燥器、转鼓干燥器和搅拌间歇真空干燥器。雾干燥器、转鼓干燥器和搅拌间歇真空干燥器。 （2）在溶剂回收、易燃、有致毒危险或需要限制温在溶剂回收、易燃、有致毒危险或需要限制温度时度时，真空操作更可取。，真空操作更可取。 （3）对于吸湿性物料或临界含水量高的难于干燥的对于吸湿性物料或临界含水量高的难于干燥的物料，物料，应选择干燥时间长的干燥器，而应选择干燥时间长的干燥器，而临界含水量低临界含水量低的易于干燥的物料及对温度比较敏

13、感的热敏性物料的易于干燥的物料及对温度比较敏感的热敏性物料，则可选用干燥时间短的干燥器，如气流干燥器、喷雾则可选用干燥时间短的干燥器，如气流干燥器、喷雾干燥器。干燥器。 （4）处理量小处理量小，宜选用厢式干燥器等间歇操作的干，宜选用厢式干燥器等间歇操作的干燥器，燥器，处理量大处理量大的，连续干燥器更适宜些。的，连续干燥器更适宜些。干燥器选择步骤：干燥器选择步骤：致文生致文生095-1,2班全体同学班全体同学 不是每个擦肩而过的人都会相识，也不是每个相识的不是每个擦肩而过的人都会相识，也不是每个相识的人都会让人牵挂。至少我们在今生，在这个地方，在一转人都会让人牵挂。至少我们在今生，在这个地方，在

14、一转眼的时候没有错过。若大的地球上能让我们在这里相遇真眼的时候没有错过。若大的地球上能让我们在这里相遇真的不容易，感谢上天给我了我们在这里相识的缘分。我们的不容易，感谢上天给我了我们在这里相识的缘分。我们都感受四季为生活而奔波，同尝人生酸甜喜怒哀乐，分享都感受四季为生活而奔波，同尝人生酸甜喜怒哀乐，分享彼此风雨坎坷，虽然我们来自不同的角落，却都在同一个彼此风雨坎坷，虽然我们来自不同的角落，却都在同一个世界勇敢生活。人生是条风雨相伴的路，学着成长时难免世界勇敢生活。人生是条风雨相伴的路，学着成长时难免犯些错误，偶尔有点累也曾让日子虚度，可总得向前迈疲犯些错误，偶尔有点累也曾让日子虚度，可总得向前迈疲惫的脚步，再冷的现实也不愿让心变冷酷，学会放弃时有惫的脚步，再冷的现实也不愿让