噴動(dòng)床干燥工藝綜述

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1、10噴動(dòng)床干燥工藝綜述噴動(dòng)床干燥工藝綜述*李文曲葉京生朱貴鳳(天津輕工業(yè)學(xué)院機(jī)械系)(天津市一輕教育培訓(xùn)中心)摘要噴動(dòng)床干燥是對(duì)傳統(tǒng)流化床干燥的革新和改造,它不僅能順利地干燥谷物等顆粒粗大的物料,而且適用于熱敏性物料的干燥,同時(shí)還可以進(jìn)行多項(xiàng)化工單元操作。與國(guó)外發(fā)展成熟的噴動(dòng)床技術(shù)相比,國(guó)內(nèi)這方面的進(jìn)展則顯得較為緩慢。因此,本文從噴動(dòng)床的起步、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、流化形式及噴動(dòng)機(jī)制等方面入手,對(duì)其進(jìn)行了較為系統(tǒng)的介紹,并給出了部分參數(shù)的計(jì)算公式及熱質(zhì)傳遞方程。關(guān)鍵詞噴動(dòng)床干燥料的顆粒過(guò)于粗大而不能被穩(wěn)定地

2、流化,因此1前言噴動(dòng)床在干燥這一類物料方面顯示出了比流化噴動(dòng)床干燥工藝是一種起步較早的干燥工床更多的優(yōu)越性。由于噴動(dòng)床要求物料在噴動(dòng)藝。它是在20世紀(jì)50年代初期由加拿大國(guó)家階段停留的時(shí)間很短,所以噴動(dòng)床能夠用來(lái)干自然研究院的Mathur和Gisher為干燥小麥等燥熱敏性的物料,如食品、藥品和塑料等?，F(xiàn)一些顆粒狀的谷類物料而設(shè)計(jì)的。鑒于噴動(dòng)床代改進(jìn)的噴動(dòng)床能夠保證物料良好的混合、可技術(shù)的直接和潛在的應(yīng)用價(jià)值,他們又進(jìn)一步控的停留時(shí)間、最小磨損量以及其他一些令人對(duì)噴動(dòng)床的氣體、固體流動(dòng)形態(tài)和顆粒尺寸

3、及滿意的性能,并且包衣、造粒、冷卻、混合等尺寸分布等對(duì)噴動(dòng)現(xiàn)象的影響做了一系列基礎(chǔ)操作均可以通過(guò)改變操作參數(shù)而由同一臺(tái)設(shè)備研究。1967年底,加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)(簡(jiǎn)完成。如果加入惰性粒子,噴動(dòng)床也可用于干稱UBC)的NormanEpstein教授與Mathur合燥粉狀和糊狀的物料。作,在UBC建成了世界上最大的噴動(dòng)床研究2結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)中心。美國(guó)及前蘇聯(lián)的學(xué)者們也對(duì)噴動(dòng)床的發(fā)展做了很多的工作。時(shí)至今日,隨著能量集中在國(guó)外,噴動(dòng)床經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,已形型的干燥過(guò)程被新的、改進(jìn)的能源供給方式所成相當(dāng)

4、的規(guī)模,具有許多種型式。其中應(yīng)用最重新試驗(yàn),對(duì)于噴動(dòng)床領(lǐng)域的研究也獲得了明廣泛、最典型的噴動(dòng)床是柱錐型噴動(dòng)床(即傳統(tǒng)顯的進(jìn)展。但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)于這方面的研究還噴動(dòng)床)。圖1給出了柱錐型噴動(dòng)床的基本結(jié)很少,企業(yè)家們對(duì)噴動(dòng)床的發(fā)展和現(xiàn)狀也缺乏構(gòu),它是一個(gè)錐形底部的圓柱形容器,底部帶全面的了解,基本沒(méi)有工業(yè)上的應(yīng)用。有一個(gè)進(jìn)氣噴嘴以引進(jìn)噴動(dòng)介質(zhì)——空氣。噴相對(duì)于傳統(tǒng)的干燥設(shè)備,噴動(dòng)床具有相當(dāng)動(dòng)床的結(jié)構(gòu)對(duì)噴動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生有很大的影響。多的優(yōu)點(diǎn)和一定的局限性。由于谷類等類似物例如,當(dāng)入口噴嘴直徑與噴動(dòng)床柱體直徑

5、之比(Di/D)大于某一臨界值時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)顆粒的*李文曲,女,1977年1月生,碩士研究生。天津市,300222。噴動(dòng),此時(shí)床層會(huì)隨著流速的增加由固定床直《化工裝備技術(shù)》第21卷第3期2000年11接轉(zhuǎn)變?yōu)榫凼搅骰癄顟B(tài)。該臨界值隨粒徑的變裝置,就形成了另一類新型的噴動(dòng)床(圖4)。這化而變化,約為0.35～0.1。此外,穩(wěn)定而無(wú)脈種類型的裝置保證了床層內(nèi)的顆粒保持一致的動(dòng)的噴動(dòng)床對(duì)于底部倒錐頂角θ及入口噴嘴直循環(huán),促進(jìn)了噴動(dòng)軌跡的發(fā)展,并且能以3～5徑與粒徑之比(Di/dp)也均有要求。倍于傳統(tǒng)噴動(dòng)

6、床的氣流速率進(jìn)行操作,啟動(dòng)也比較容易。圖1新一代噴動(dòng)床沿襲了傳統(tǒng)噴動(dòng)床的基本形式,又在原有基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn),具有各圖3種不同的結(jié)構(gòu)和形式以適應(yīng)不同的物料、工藝及產(chǎn)量。圖2所示的是中心帶有垂直導(dǎo)向管的噴動(dòng)床。這種噴動(dòng)床解決了傳統(tǒng)噴動(dòng)床產(chǎn)量較小且無(wú)法按比例擴(kuò)大設(shè)備以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的問(wèn)題。它內(nèi)部的導(dǎo)向管相當(dāng)于一個(gè)小型的氣力輸送機(jī),不僅解決了床層高度問(wèn)題,而且保證了物料在床內(nèi)統(tǒng)一的停留時(shí)間分配。圖4圖5是內(nèi)部裝有螺旋輸送裝置且空氣切向供給的噴動(dòng)床。對(duì)于這種類型的噴動(dòng)床,空氣圖2是通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的“旋氣”

7、環(huán)進(jìn)入床內(nèi)的。床圖3是通過(guò)水平狹縫實(shí)現(xiàn)空氣切向供給的體內(nèi)部的沿軸螺旋是中空開(kāi)放式的,直徑約等噴動(dòng)床。這種噴動(dòng)床避免了中心噴嘴處的巨大于噴動(dòng)氣體軌道的直徑。它的速率與氣流速率壓力損失,俗稱為渦流床干燥機(jī)。如果采用所無(wú)關(guān)。沿著螺旋可以看到類似于傳統(tǒng)噴動(dòng)床的謂的旋流環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣切向供給并且在床內(nèi)裝向下滑落的環(huán)狀層面和循環(huán)運(yùn)動(dòng)。在這種噴動(dòng)配上內(nèi)置圓筒、導(dǎo)向管及固定的空氣滲透器等床中,即使是對(duì)于傳統(tǒng)噴動(dòng)床所不適用的小顆12噴動(dòng)床干燥工藝綜述粒物料(Dp/dp>500)也能進(jìn)入典型的噴動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。(a)(b)

8、(c)(d)圖6粗大的顆粒(一般粒徑dp>1mm)。氣流經(jīng)由位于圓錐形底部中心處的噴嘴垂直向上射入,形成一個(gè)隨氣流流速的增高而逐漸向上延伸的射流區(qū)。當(dāng)氣流噴射速率足夠高時(shí),該射流區(qū)將穿透床層而在顆粒床層內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)迅速穿過(guò)床圖5層中心向上運(yùn)動(dòng)的稀相氣固流栓(稱為噴射區(qū)——Spout)。當(dāng)這些被氣流射流夾帶而高速向3噴動(dòng)床內(nèi)的流化形式上運(yùn)動(dòng)的粒子穿過(guò)環(huán)繞其四周緩慢向下移動(dòng)的除了幾何形狀以外,影響噴動(dòng)床效率的另顆粒床層(稱之為環(huán)隙區(qū)——Annulus)而升至一個(gè)重要因素是操作過(guò)程中適宜的