闭路循环流化床干燥技术应用

1、化工、医药和生物工程中，常涉及产品的低温干燥处理，因很多产品耐温性很差（例如在低于40 C以下进行干燥），但对干燥后成品含湿率的要求却 非常严格（例如在0.1%以下），这就给干燥作业带来一定难度。在这种 情况下，如选用普通的开路热风系统进行干燥时，其干燥时间往往很长，最终仍不能达到规定的产品含湿率指标要求。若使用真空传导型干燥设备 ， 虽可达到成品终含湿率要求，但干燥时间颇长。尤其当产品含湿率已降至 0.5%以下时，由于种种原因，干燥速度不能令人满意。现采用闭路循环干燥 系统，则能较好解决上述问题。1、闭路循环干燥原理闭路循环干燥过程，干燥介质为低含湿率（0.01% ）的氮气或空气。它 们在闭

2、路循环干燥系统中反复经历载湿和去湿的过程，直至将湿物料干燥。通常，闭路循环干燥方式应用在湿物料挥发分是有机溶剂的场合，多采用氮气作干燥介质；而当其挥发分为水时，则可用低露点空气（例如无热再生 压缩干空气，露点-40 C ）作干燥介质。在该干燥过程中，蒸发出来的挥发 分被连续地冷凝成液体而去除，不凝性干燥介质经加热后则被重新使用。 由于冷凝去液后干燥介质挥发分的含量降低，重新加热后其相对湿度将进 一步减少，因而这时干燥介质就拥有较大的载湿能力，为深度干燥创造了条 件。这就是闭路循环干燥之所以能在较低操作温度下，有效将产品干燥至极低含湿率的原因。2、闭路循环干燥系统具有以下优点、干燥介质温度不需很

3、高（例如40 C以下），但成品终含湿率可达到很低程度（例如0.02%凶.1%）。、产品在不含氧的条件下完成干燥，不会产生氧化、变性和降解，也 没有发生燃烧和爆炸的危险。、回收了溶剂，降低了产品消耗成本。、干燥速度快，且可实现大规模生产。、由于闭路操作，无废气和粉尘排入大气，因此不会引起环境污染。、产品在闭路循环系统中干燥后，很容易在原系统内实现冷却，而 且不会吸潮。3、闭路循环干燥的工艺流程M化床干鼻的J回收府制族汽出燕汽进好坏风机图1闭路循环流化床干燥流程示意图闭路循环干燥工艺流程如图1所示，整套干燥装置主要由加热器、流化床干燥器、冷凝器、气液分离器、缓冲罐、循环风机和低露点氮气源（或低露点

4、压缩空气源）组成。操作时物料通过加料器，定量加入带搅拌的流化床干燥器中。在热风（氮气或空气）作用下，干燥器内物料产生稳定的流态化，并在热风与湿物料接触中进行传热和传质。 干燥过程中物料所含湿分不断蒸发和分离，产品也随之干燥至规定的含湿率。干燥操作中扬起的细粉由干燥室上部袋滤器 捕集，并通过自动振打机构定时迫使它脱离滤袋表面，重新回到干燥室料层。从湿物料中不断蒸发的溶剂蒸气随氮气带出干燥器，并在后面的冷凝器中被凝结成液体而加以回收。已去除液体溶剂的干燥介质经加热后重新循 环使用。当闭路系统发生泄漏或其他原因引起压力变动时，由氮气罐自动向闭路系统补充适量氮气。氮气消耗量一般为3s5m3/ h o4

5、、闭路循环干燥装置的改造和应用实例近年来，经开发研制的闭路循环流化床干燥装置已多套投入工业运行 并收到良好的经济和社会效益。干燥聚氧化乙烯（PEO ）干燥条件每批产量500kg,湿料含挥发分（汽油）45%,成品含挥发分不大于 0.5%,粒度40目，耐温不超过 40 C原干燥装置使用情况采用双锥回转真空干燥器，每批产量500 kg,干燥时间18h。由于回 转真空干燥机具有一定结团作用，结果产品中形成许多大小不等的块团 ， 其中最大者约有100mm,大大影响产品质量，最后此干燥设备只得废弃。采用真空烘箱两台，每台批产量250 kg,干燥时间18 20 h。操作时 需要6人将料装盘和卸盘，工作量相当

6、大。更严重是整个车间充满汽油味，极易引发燃烧和爆炸。同时操作中产品损耗也非常严重，据统计每批次约损耗5 kg,折合人民币500元。另外，该产品为增稠剂，遇水即化成粘浆，散 落在地面常使工人跌跤致伤。最后该干燥器因劳动强度大，操作不安全和大型化生产有困难而被废弃。闭路循环流化床干燥装置使用情况每批产量500 kg,干燥时间3.5 s4 h,产品粒度和含湿率均匀。现场 闻不到汽油味，环境清洁，操作文明安全。溶剂全部回收 ，消耗成本降低，产 量大大扩大。另外，干燥后产品可直接在闭路系统中实行冷却，并利用流态化输送原理将料直接送至包装工序，减少了不少中间环节。干燥抗氧剂1076干燥条件每批产量600k

7、g,湿料含挥发分（甲醇）18%,干燥成品含挥发分（甲醇） 不大于0.1%,粒度8000目，干燥温度不超过 40 Co原干燥装置使用情况采用土烘房，干燥时间16s20 h,工人在充满甲醇的环境中不时翻料 和搬运，操作条件极差，时有发生燃烧和爆炸的危险。同时蒸发出来的甲醇蒸气随意排入厂区，严重污染环境。最后该干燥方式因产品质量和产量以 及操作不安全和危害工人健康等原因而废弃。闭路循环流化床干燥装置使用情况每批产量600 kg,干燥时间2h,干燥成品挥发分达0.02%，产品干燥后直接在闭路系统内快速冷却，并气送至包装工序。整个操作安全便捷 ，产 量和质量明显提高，劳动强度大大降低。另外，经测定，溶剂

8、（甲醇）回收率达 100% ,消耗成本大幅度下降。干燥抗氧剂168干燥条件每批产量800 kg,湿料含挥发分（异丙醇）6%，成品含挥发分（异丙醇） 不大于0.3%，粒度24 s150目。原干燥装置使用情况采用双锥回转真空干燥机，每批产量800 kg,干燥时间6“8h,产品易 过热和结团，最后因产品质量和生产能力的原因，该干燥机被废弃。采用两级气流干燥器，第1级用作干燥，第2级用来冷却。生产中发现部分成品有熔融和水解现象。尤其在成品冷却时，因吸入空气而受潮和水解严重影响质量达标。为进一步提高产品质量，决定废弃该干燥装置。闭路循环流化床干燥装置使用情况每批产量800kg,干燥时间1h,干燥成品含挥发分（异丙醇）0.06%。溶 剂全部回收（实地测定）0产品干燥后在闭路系统中快速冷却，并直接送至包装工序，成品没有水解和熔融现象，质量明显提高，操作环境清洁安全。综上所述，闭路循环干燥装置是一种技术先进，无粉尘和废气排放的新颖干燥装置。它具有干燥成品质量好，操作安全可靠，并能全部回收溶剂等优点