干燥系统设计方案的确定(二)
2026年09月14日 |
阅读次数:22系统特性及适用范围 :
主要指的是载热体的流动方式。干燥设备的流程主要有开式系统、闭式系统、半闭式系统、自惰式系统及多级系统等五种情况。
(1)开式系统:介质一次通过干燥系统,然后排入大气而不再利用。物料中的湿份为水,干燥介质为空气的场合基本采用这种系统。其特点是流程简单,操作方便,缺点是载热体消耗量大,因此热效率较低。
开式系统的流程是干燥介质取自于自然界中的空气,尾气又排入大气中。开式系统一般在微压下工作,干品收集设备有旋风分离器、洗涤器、袋式过滤器和静电除尘器等。
(2)闭式循环系统:特点是载热体在系统中组成一个封闭的回路,不需补充载湿体。主要用于回收有机溶剂,物料中的有机溶剂通过间接冷却的方法与载湿体分离,而载湿体循环使用。缺点是在系统中增加制冷系统,消耗部分动力,生产成本较高。设备的气密性要求高,一次性投资较大。
闭式循环系统适用于被干燥的物料为易燃易爆的有机溶剂,产生的尾气是有毒有味或不允许进入大气中。闭式循环可以防止尾气或粉末发生爆炸,蒸发的水份能够全部回收。系统的运转需要在微正压下工作,以防止空气进入系统中。
(3)半闭式循环系统:半闭式循环系统介于闭式循环与开式系统之间,半闭式循环系统亦称部分循环系统。系统中有一个直燃式加热器,目的是将混入载体中对人体和环境造成危害的成分通过燃烧器烧掉,然后再排入大气中。多用于单细胞蛋白、酵母、菌丝等物料的干燥,物料中的水份必须是水,含有机溶剂的物料禁止采用这种流程。
在半闭式循环系统中,只有部分尾气排入大气中,也允许带出微量粉末,大量的干燥介质再循环利用。尾气中带回的热量以减少燃料的消耗,例如尾气温度是120℃,有50%的气体进行循环,可以节约能量70%左右。
直接加热的流程适用非热敏性物料,半闭式循环的特殊应用是处理易燃、易爆的高危险物料。超量进入干燥设备的气体都需通过燃烧耗氧后形成惰性,空气经过燃烧区可以降低活性,然后排到大气中。这个系统的优势与闭式循环相比热量消耗较少,不存在泄漏问题,主要用于橡胶制品的干燥。
(4)自惰式循环系统:当需要干燥一些易燃易爆物料时,可使用一种自惰性干燥设备,使产品与含氧量较少的空气接触。这种系统要求干粉能承受与燃烧气体直接接触而不至于发生变质的物料。在起动这套装置时,大量气体在干燥室里再循环,在相当短的时间内循环气体中氧气体积分数被减少到5%~6%。在操作期间只需增加很少量的附加空气用于助燃,再排出部分含湿气体以维持干燥介质的吸湿能力。为保持稳定的操作条件,再循环气体被连续从系统中带出,补足进入加热系统燃烧所需的氧气。与开式系统相比,尾气带人大气中的粉尘量和异味都较少。
物料的燃烧和爆炸多数与空气中的氧气含量有关,如果低于某一个值,上述情况就不会发生。自惰循环系统通过直燃式加热器,燃料燃烧过程中消耗掉大量氧气,热空气中绝大部分是氮气和二氧化碳气体,使之产生惰性。系统中还要设置必要的检测设备,以监测氧气含量。
(5) 多级干燥系统:前面的流程布置都是一级干燥方式。经过近年的发展,多级干燥首先在亚洲实现了工业化。二级干燥设备的设计结果表明,这个系统可以降低能量消耗约为20%,产品有瞬间干燥的特征,在食品干燥中应用较理想。




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