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技术文章
喷雾干燥机设计方案的确定依据
江苏宇通干燥工程有限公司2018-10-31点击1318次
一、料液的性质
(1)原料在可用泵输送下的最高含固率。
(2)表面张力。
(3)料液粘度。物料的粘度涉及到输送方法、雾化器形式等方面的问题,目前应用的三种雾化器适应物料的粘度是不同的。
(4)热流动性。有些物料,在常温下呈糊状或膏状;但当加热到某一温度后就出现良好的流动性。如有这样的性质,对系统要增加加热设备或保温设备。也可能为物料管路伴热管。
(5)触变性。有些物料,在静止的状态下也呈膏糊状,但在搅拌的情况下会出现流动性,可以顺利输送,在系统中增加打浆设备或搅拌设备。
(6)溶剂(湿分)种类。对于绝大多数物料的湿分都是水,但特殊情况下也有一些化学试剂,这对于采用哪一种气体进行载热、载湿,或气体中湿分的处理方法(排空,或回收)的方案都起重要作用。
(7)化学特征。物料及湿分的腐蚀性,易燃易爆性,或有毒有味的特征在干燥方案确定之前应特别重视,系统操作方案的确定在很大程度上取决于物料的化学特征。
(8)物料状态。待干燥物料是以溶液形式还是以悬浮液形式存在,它决定在进入雾化器前是否需要过滤以保证正常雾化。
(9)湿分的存在形式。物料中的水分(因水的情况最多,以水为例)有结合水、结晶水或机械水,这些水蒸发时消耗的能量是不同的,在产品含水率要求严格时更应注意。
(10)料液温度。
(11)物料的热敏温度。从传热的角度考虑,喷雾干燥的操作温度越高越经济,高温操作使设备投资和运转费用都较经济。但绝大多数物料都有最高的允许温度,热空气的进口温度和出口温度对产品质量都有影响,在允许的情况下温度下工作是最经济的,它是工艺设计的主要依据。
二、自然条件
设备都是有固定安装地点的,安装地自然环境是设备工艺计算的基础。
(1)安装地的年平均温度。年平均温度是设备热量衡算的基础数据,是设计干燥系统换热设备的重要参数。
(2)安装地的年平均相对湿度。空气的年平均相对湿度是物料衡算和热量衡算的参数,比如在相同蒸发水量的情况下,用湿含量较高的空气做载湿体消耗量就增大。
(3)安装地点。设备的安装地点在室内还是室外,涉及到设备保温厚度,如果高塔形的大型喷雾干燥塔,安装在室外还要注意当地的气象条件,如风的等级等和抗震要求。
三、产品要求
产品的要求是使用者最关心的,在设计之前必须将对产品的具体要求详细提供给设计者的,主要包括以下几个方面。
(1)生产能力。喷雾干燥系统中所有设备都与生产能力有关,它决定系统的规模投资及运转费用,是物料衡算和热量衡算,设备制造的基础。
(2)产品的残余水分。在一般情况下,绝对于的产品很难生产,一般的产品都有规定的含水范围,在允许的情况下,产品含水率高一些可以降低设备的有效高度和生产费用。
(3)产品的粒度及分布。作为粉体产品,对产品的粒度及分布都有特定的要求,三种雾化器产生雾滴的粒度不同,应根据产品粒度要求确定雾化方法。
(4)产品密度。产品的密度指的是堆密度,同前面提到的相似,粒度不同导致产品的密度也不同。
(5)产品的收率。喷雾干燥的产品是经过气固分离后得到的粉粒状产品,在这一过程中总会有少量损失,对特别昂贵的产品要求有较高的收率,对收集方法要进行特殊设计,同时,也涉及到风机的造型。
(6)吸湿性。有些粉状产品如某些无机盐类在自然环境中极易吸收水分,从干燥室出来时含水是合格的,但在包装的瞬间就可能吸收空气中的水分,对于这类产品要在包装过程中避免与空气接触,以防吸湿。
(7)卫生要求。对于医药类、食品类等产品,卫生标准十分严格。干燥这类物料要对空气进行严格过滤,雾化过程中不能带入任何杂质,操作方法也最好采用微正压,出料方法的设计也应满足卫生要求。
四、环保要求
(1)设备的振动。喷雾干燥系统需配备风机等动力设备,大型的喷雾干燥机风机也是很大的。风机以及各类泵的振动对工厂环境及建筑物都会产生影响。在设计及选型时应有减振措施。
(2)噪声。这里所提到的噪声主要是风机的噪声,特别是高压风机,噪声有时会达到$&&’( 以上,长期在这种环境下工作身心会受到一定的损伤,另外产生很强的噪声也是环境保护所不允许的。所以对高压风机等产生强噪声的设备应进行消声处理。
(3)排放气体要求。排放气体主要包括两部分,一部分是有燃烧热源时产生燃烧气体的排放,有些工厂性质不同或地理位置不同,对其排放有特殊要求。另一部分是尾气的排放,这种情况多取决于粉体性质,一般情况下,能对人身和环境造成危害的粉体在尾气排放时要求比较严格,不同粉体尾气的排放含尘量要求也不同。前面提到的是从收率的角度出发,这里提到的主要是从环境保护的角度出发。