流化床在颗粒干燥中的应用

1、Thermal Energy & Dynamic Engineering流化床在颗粒干燥中的应用查资料查资料撰写报告撰写报告李娜李娜PPT制作制作潘颖潘颖 么晶晶么晶晶李媛媛李媛媛Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术简介流化床干燥技术简介1流化床干燥技术的发展现状流化床干燥技术的发展现状2流化床干燥技术的工艺流程及应用流化床干燥技术的工艺流程及应用3结束语结束语 4Thermal Energy & Power Engineering 流化床干燥流化床干燥概念概念流化干燥又称流化干燥又称沸腾干燥沸腾干燥气固混合物在气固混合物在床内呈流化状床内呈流化状

2、态态 原理原理典型的流化床干燥典型的流化床干燥器有一个锥形反应器有一个锥形反应室，热空气从底部室，热空气从底部进入，通过物料层，进入，通过物料层，再从顶部排出再从顶部排出 特点特点传热效果好传热效果好 适用于某些热敏物适用于某些热敏物料的干燥料的干燥 可连续操作可连续操作 、间歇、间歇操作操作产品含水率稳定产品含水率稳定 粒度适合粒度适合 投资费用低投资费用低 Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的发展现状流化床干燥技术的发展现状 热泵热泵流化床流化床 Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的发展现状流化

3、床干燥技术的发展现状 振动流化床振动流化床(VFB)就是在普通流化床上施加振动而就是在普通流化床上施加振动而成。成。在输料板上放上一层物料在输料板上放上一层物料(粉状、粒状、条状等粉状、粒状、条状等)，对输料板施以振动，当振动加速度大于重力加速度对输料板施以振动，当振动加速度大于重力加速度时，料层开始膨胀，出现所谓的振动流态化状态。时，料层开始膨胀，出现所谓的振动流态化状态。 VFB干燥装置结构示意图干燥装置结构示意图 振动流化床现在广泛应用于医药、食品、食盐、化工，振动流化床现在广泛应用于医药、食品、食盐、化工，饲料工业的干燥、冷却、造粒生产上。饲料工业的干燥、冷却、造粒生产上。 Therm

4、al Energy & Power Engineering流化床干燥技术的发展现状流化床干燥技术的发展现状 搅拌流化床干燥器是在流化床内装设搅拌器，搅拌流化床干燥器是在流化床内装设搅拌器，使某些湿颗粒物料或易凝聚成团的物料也能采用流化干燥。使某些湿颗粒物料或易凝聚成团的物料也能采用流化干燥。可用于硫酸铵、氨基酸、酐酪素、聚丙烯树脂等物料的干燥。可用于硫酸铵、氨基酸、酐酪素、聚丙烯树脂等物料的干燥。 搅拌流化床干燥装置结构示意图搅拌流化床干燥装置结构示意图 搅拌流化床干燥器具有下列优点：首先，扩大了流态搅拌流化床干燥器具有下列优点：首先，扩大了流态化干燥技术的应用范围，适合于湿含量较大、在热气化

5、干燥技术的应用范围，适合于湿含量较大、在热气流中不易分散的物料或者在干燥脱水过程中可能结块流中不易分散的物料或者在干燥脱水过程中可能结块的物料的干燥；其次，可以有效避免沟流、腾涌和死的物料的干燥；其次，可以有效避免沟流、腾涌和死床现象，获得均匀的流化状态，改善了流化质量，从床现象，获得均匀的流化状态，改善了流化质量，从而提高了热质传递强度。而提高了热质传递强度。 Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的发展现状流化床干燥技术的发展现状 离心流化床是在离心力场中进行流化干燥离心流化床是在离心力场中进行流化干燥的一种新型干燥设备，由于离心力场的存的一种新

6、型干燥设备，由于离心力场的存在离心加速度可以是重力加速度的几倍到在离心加速度可以是重力加速度的几倍到几十倍，因此与普通重力流化床相比较，几十倍，因此与普通重力流化床相比较，强化了湿分在物料内部的迁移过程，干燥强化了湿分在物料内部的迁移过程，干燥时间短，传热传质速率高，能够有效地抑时间短，传热传质速率高，能够有效地抑制气泡的生成及物料的夹带，对于在重力制气泡的生成及物料的夹带，对于在重力流化床中难以干燥的低密度、热敏性、易流化床中难以干燥的低密度、热敏性、易粘结的固体物料都可以有效地干燥。粘结的固体物料都可以有效地干燥。离心式流化床的应用比较广泛，目前已离心式流化床的应用比较广泛，目前已在水果、

7、蔬菜、米饭等食品的干燥方面在水果、蔬菜、米饭等食品的干燥方面取得较好效果取得较好效果。 离心流化床干燥机结构示意如图离心流化床干燥机结构示意如图 Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的发展现状流化床干燥技术的发展现状 脉动流化干燥是指按一定的规律交替变脉动流化干燥是指按一定的规律交替变化干燥工艺参数的干燥技术；脉冲流化化干燥工艺参数的干燥技术；脉冲流化床干燥则是改变传统流化床的恒定送风床干燥则是改变传统流化床的恒定送风为周期性送风，通过调节气流的脉冲频为周期性送风，通过调节气流的脉冲频率或脉冲气流导通率，使通过孔板的气率或脉冲气流导通率，使通过孔板

8、的气体流量或流化区发生周期性变化，对物体流量或流化区发生周期性变化，对物料进行干燥。料进行干燥。脉冲流化床用于不易流化的物料和有特殊要求的物料。脉冲流化床用于不易流化的物料和有特殊要求的物料。其最早被用来干燥粉末状物料，能有效克服沟流、死其最早被用来干燥粉末状物料，能有效克服沟流、死区和局部过热等传统流化床常见的弊端，因而可用于区和局部过热等传统流化床常见的弊端，因而可用于处理黏性强、易结团和热敏性物料，其传热系数可提处理黏性强、易结团和热敏性物料，其传热系数可提高高1530，干燥时间缩短为传统流化床的，干燥时间缩短为传统流化床的1316，空气耗量减少，空气耗量减少2030，电能耗量降低一半。

9、，电能耗量降低一半。实践表明脉冲流化床干燥器能处理直径从约实践表明脉冲流化床干燥器能处理直径从约005mm的粉状物料到几个毫米的大颗粒、晶体、薄片、纤维，的粉状物料到几个毫米的大颗粒、晶体、薄片、纤维，如豆类种子、小块蔬菜、糖、葡萄糖酸钙等。如豆类种子、小块蔬菜、糖、葡萄糖酸钙等。Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的发展现状流化床干燥技术的发展现状热泵热泵流化床流化床 热泵式流化床干燥装置是采用干燥介质热泵式流化床干燥装置是采用干燥介质的密闭循环方式，利用热泵的除湿的密闭循环方式，利用热泵的除湿-加热加热循环，提供循环，提供4080左右的较温和的

10、干左右的较温和的干燥热风。与干燥介质采用热风炉或蒸汽燥热风。与干燥介质采用热风炉或蒸汽加热的流化床干燥装置相比，热泵式流加热的流化床干燥装置相比，热泵式流化床干燥装置加热干燥空气的费用仅为化床干燥装置加热干燥空气的费用仅为传统直接加热方式的一半，而食品的干传统直接加热方式的一半，而食品的干燥质量则可明显提高，从而对提高食品燥质量则可明显提高，从而对提高食品生产企业的竞争力具有重要价值。生产企业的竞争力具有重要价值。热泵式流化床干燥装置的基本构成部分热泵式流化床干燥装置的基本构成部分有流化床、干燥介质的封闭循环风道、有流化床、干燥介质的封闭循环风道、热泵压缩机组、热泵蒸发器、热泵冷凝热泵压缩机组

11、、热泵蒸发器、热泵冷凝器等，如图所示。器等，如图所示。 热泵干燥具有热效率高，节能，干燥温度低，卫生安全，热泵干燥具有热效率高，节能，干燥温度低，卫生安全，环境友好等特点，特别适合于谷物、种子及食品原料等环境友好等特点，特别适合于谷物、种子及食品原料等热敏性物料的干燥。目前在英国、德国等发达国家，热热敏性物料的干燥。目前在英国、德国等发达国家，热泵干燥已在谷物干燥加工生产实际中得以广泛应用。泵干燥已在谷物干燥加工生产实际中得以广泛应用。 Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的工艺流程及应用流化床干燥技术的工艺流程及应用 谷物的谷物的干燥干燥 制糖生

12、产制糖生产中的应用中的应用 石英砂石英砂的干燥的干燥 制药工业制药工业中的应用中的应用 实际生产实际生产中的应用中的应用Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的工艺流程及应用流化床干燥技术的工艺流程及应用 石英砂石英砂的干燥的干燥 石英砂是一种含水分特殊的原材料，入库石英砂是一种含水分特殊的原材料，入库后需要一定的控水时间，才能达到使用条后需要一定的控水时间，才能达到使用条件，若控水时间短，水分波动大，引起中件，若控水时间短，水分波动大，引起中间料仓粘料，出现粉料团状、结块无法正间料仓粘料，出现粉料团状、结块无法正常搬运，对池炉供料造成直接威胁，甚至

13、常搬运，对池炉供料造成直接威胁，甚至短时短时100%使用碎玻璃。传统的滚筒式干使用碎玻璃。传统的滚筒式干燥工艺为天然气燃烧直接干燥石英砂，干燥工艺为天然气燃烧直接干燥石英砂，干燥介质为高温天然气烟气，石英砂出口温燥介质为高温天然气烟气，石英砂出口温度高，水分不均匀，要求输送设备耐高温。度高，水分不均匀，要求输送设备耐高温。因此可以采用流化干燥系统，其工艺流程因此可以采用流化干燥系统，其工艺流程如图如图 图图 石英砂干燥系统工艺流程石英砂干燥系统工艺流程Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的工艺流程及应用流化床干燥技术的工艺流程及应用 制药工业制药工

14、业中的应用中的应用 流化床干燥机在制药企业应用性上突出了机电一体化、流化床干燥机在制药企业应用性上突出了机电一体化、符合符合GMPGMP、高性能的适用性及优越性。而且，流化床、高性能的适用性及优越性。而且，流化床干燥技术的应用不止于此，如流化床包衣机、喷雾流干燥技术的应用不止于此，如流化床包衣机、喷雾流化床干燥机等在制药工业中的应用也非常广泛，其设化床干燥机等在制药工业中的应用也非常广泛，其设备的自动化程度、符合备的自动化程度、符合GMPGMP、高性能是今后流化床干、高性能是今后流化床干燥设备的发展方向。燥设备的发展方向。 以以GFG120高效沸腾干燥机为例，高效沸腾干燥机为例，这是一个常用的

15、流化床干燥机在这是一个常用的流化床干燥机在制药工业中的应用范例。制药工业中的应用范例。 流化床干燥机使用热空气自下而上通过松散的粒流化床干燥机使用热空气自下而上通过松散的粒状或粉状物料层形成状或粉状物料层形成“沸腾床沸腾床”而进行干燥。工作而进行干燥。工作时，将湿物料送入干燥室，干燥室底部有多孔分时，将湿物料送入干燥室，干燥室底部有多孔分布（筛板）板，空气经过过滤加热后吹入流化床布（筛板）板，空气经过过滤加热后吹入流化床底部的分布板，使物料呈悬浮状态，上下翻动，底部的分布板，使物料呈悬浮状态，上下翻动，形成流化状态而被干燥，达到气固热质交换。含形成流化状态而被干燥，达到气固热质交换。含有细粉的

16、热空气通过滤袋的网孔排出，同时将细有细粉的热空气通过滤袋的网孔排出，同时将细粉捕集下来。粉捕集下来。 Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的工艺流程及应用流化床干燥技术的工艺流程及应用 制糖生产制糖生产中的应用中的应用 经分离机分离得到的砂糖含有大量的水分，经分离机分离得到的砂糖含有大量的水分，达不到砂糖包装对水分和温度的要求，所达不到砂糖包装对水分和温度的要求，所以糖厂在成品工段都设有干燥工序。目前以糖厂在成品工段都设有干燥工序。目前我国甜菜糖厂干燥工序大多采用设备干燥我国甜菜糖厂干燥工序大多采用设备干燥法，干燥设备有（法，干燥设备有（1） 滚筒

17、式干燥机，这滚筒式干燥机，这种干燥机因其设备庞大，热利用率低，以种干燥机因其设备庞大，热利用率低，以及磨损砂糖表面的光洁度等，使用都很勉及磨损砂糖表面的光洁度等，使用都很勉强；（强；（2） 波纹式干燥机，这种干燥机把波纹式干燥机，这种干燥机把砂糖的输送和干燥融为一体，减少了设备，砂糖的输送和干燥融为一体，减少了设备，但这种干燥机同样是热利用率低但这种干燥机同样是热利用率低, 干燥能干燥能力有限，往往达不到砂糖包装对水分和温力有限，往往达不到砂糖包装对水分和温度的要求。而选用度的要求。而选用GZQ型振动流化床干燥型振动流化床干燥设备则能达到理想效果。设备则能达到理想效果。这种设备由振动电机驱动，

18、以某一固定这种设备由振动电机驱动，以某一固定频率沿一定方向做周期振动频率沿一定方向做周期振动, 被处理的被处理的砂糖在激振力与风力的共同作用下形成砂糖在激振力与风力的共同作用下形成流化状态，从而使砂糖颗粒与风充分接流化状态，从而使砂糖颗粒与风充分接触，完成传热过程，达到砂糖干燥和冷触，完成传热过程，达到砂糖干燥和冷却的目的。却的目的。Thermal Energy & Power Engineering流化床干燥技术的工艺流程及应用流化床干燥技术的工艺流程及应用 谷物的谷物的干燥干燥 提高粮食干燥质量和机械化干燥能力是我国粮食提高粮食干燥质量和机械化干燥能力是我国粮食生产急需解决的问题，开发一种

19、高效、节能、符生产急需解决的问题，开发一种高效、节能、符合环保要求、安装移动灵活的谷物干燥设备以配合环保要求、安装移动灵活的谷物干燥设备以配合机械化专业收割已成为社会和农业发展的迫切合机械化专业收割已成为社会和农业发展的迫切需要流化床具有温度均匀、高传热传质率的特需要流化床具有温度均匀、高传热传质率的特点，适用于干燥领域；热泵具有高效节能、环保点，适用于干燥领域；热泵具有高效节能、环保的优点，制热量一般为其电能消耗的的优点，制热量一般为其电能消耗的25倍。所倍。所以将热泵与流化床相结合，开发灵活、方便、经以将热泵与流化床相结合，开发灵活、方便、经济性合理的谷物干燥设备是发展趋势。济性合理的谷物干燥设备是发展趋势。热泵流化床干燥机组，其主要由热泵热泵流化床干燥机组，其主要由热泵(制冷制冷)系统系统(全封闭压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀、过全封闭压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀、过滤器等滤器等)和干燥介质和干燥介质(空气空气)回路回