第五章干燥设备.pptx

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1、第五章第五章 枯燥设备枯燥设备第一节第一节 物料枯燥过程物料枯燥过程 及生物制品枯燥的特点及生物制品枯燥的特点第二节第二节 非绝热枯燥设备非绝热枯燥设备 第三节第三节 绝热枯燥设备绝热枯燥设备第四节第四节 冷冻枯燥及其他枯燥设备冷冻枯燥及其他枯燥设备第一节第一节 物料枯燥过程物料枯燥过程 及生物制品枯燥的特点及生物制品枯燥的特点一、固体物料枯燥机理一、固体物料枯燥机理一物料中水分的性质一物料中水分的性质 根据物料中水分除去的难易程度，将其分为：o游离水分：与普通水有相同蒸汽压，易除去。o结合水分：比游离水饱和蒸汽压低，难除去。o枯燥是传热传质同时进行的过程枯燥是传热传质同时进行的过程,空气既是

2、载热空气既是载热体，又是载湿体。体，又是载湿体。o传质过程：传质过程：o水分由物料内部向外表扩散。o水分在物料外表汽化。o两个概念两个概念o外表汽化控制：水分外表汽化速率小于内部扩散速率。o内部扩散控制：水分外表汽化速率大于内部扩散速率。二枯燥机理二枯燥机理三恒速干操和降速枯燥三恒速干操和降速枯燥p枯燥速度：枯燥速度：单位时间、单位面积上所汽化的水分量。p恒速枯燥阶段：恒速枯燥阶段：外表汽化控制阶段，主要排除游离水分。p降速枯燥阶段：降速枯燥阶段：内部扩散控制阶段，主要排除结合水分。图图2-5-1二、生物工业产品枯燥的特点二、生物工业产品枯燥的特点1热敏性，易失活。热敏性，易失活。o失活表示法

3、：失活表示法：动力学方程 式2-5-3 o讨论：讨论：枯燥温度T 、维持时间、活化能E，则产物失活大。R、Z为常数u结论：结论：短时、适温枯燥 2洁净洁净枯燥枯燥三、枯燥设备的选型原则三、枯燥设备的选型原则4项原则：项原则：o产品的质量要求产品的质量要求生物活性o产品的纯度产品的纯度杂质或杂菌污染o物料的特性物料的特性粒、饼、粉、浆状等o产量及劳动条件产量及劳动条件 表表2-5-1第二节第二节非绝热枯燥设备非绝热枯燥设备一、常一、常压压枯燥枯燥设备设备麦芽枯燥塔麦芽枯燥塔用途：用途：麦芽枯燥专用功能：功能：枯燥、烘烤增香色降水降水过过程：程：45%810%1.53.5%(恒速、降速两段恒速、降

4、速两段)单层单层高效麦芽枯燥塔的高效麦芽枯燥塔的结结构与操作构与操作结结构：构：图2-5-2 P300 固定床固定床组组成：成：枯燥室613m、刮板机、撒麦机、风道操作操作间间歇：歇：装料 枯燥两阶段卸料参数：参数：P301注：注：图图2-5-3 为沸沸腾腾床床形式，优点高效，缺点能耗大。二二单层单层高效麦芽枯燥塔的高效麦芽枯燥塔的设计计设计计算算1.生生产产能力能力：式2-5-4 简化2-5-5 P3022.空气耗量空气耗量 o特点：特点：枯燥不同阶段汽化水分量不同，空气耗量不同。初期初期量大，以此为为准准计算。o公式：公式：式式2-5-6 P3023.热热量量计计算算 式2-5-10 P3

5、044.压压力力损损失失 式2-5-13例例2-5-2：P349查查B点值点值二、真空枯燥设备二、真空枯燥设备o特点：特点：o不需空气作枯燥介质；o适于热敏性和在空气中易氧化的物料；o生产能力低。o设备：设备：1.真空箱式枯燥器真空箱式枯燥器间歇操作 枯燥室、中空盘架加热、托盘、真空泵2.带式真空枯燥器带式真空枯燥器图图2-5-5用于液状和浆状物料3.耙式真空枯燥器耙式真空枯燥器图图2-5-6间歇操作、间壁传热 第三节第三节 绝热枯燥设备绝热枯燥设备一、气流枯燥原理及一、气流枯燥原理及设备设备 重点重点计计算算一气流枯燥原理及特点一气流枯燥原理及特点o原理：原理：利用热气流使物料在流态下进行枯

6、燥。o特点：特点：P345二气流枯燥二气流枯燥设备设备 复述复述类类型型1.长长管气流枯燥器：管气流枯燥器：枯燥管长几米至十几米 图2-5-72.脉冲式气流枯燥器：脉冲式气流枯燥器：变管径增加速差 图2-5-83.旋旋风风式气流枯燥器：式气流枯燥器：变向惯性增加速差 图2-5-9三气流枯燥计算三气流枯燥计算如如书书P347o内容：内容：枯燥管长度L、直径D、枯燥时间o步步骤骤：1求物料求物料悬悬浮速度浮速度Va、对对流流传热传热系数系数K求Ki基尔比切夫数据Ki由图2-5-10查Re计算Va 据Re由图2-5-11查Ne计算K2物料物料总总外表外表积积3枯燥枯燥时间时间4枯燥管枯燥管长长度、直

7、径度、直径 式式2-5-16 2-5-17 例例2-5-2：P349二、喷雾枯燥原理及设备二、喷雾枯燥原理及设备喷雾枯燥原理及特点喷雾枯燥原理及特点o原理：原理：将浆料喷成雾状于热气流中完成枯燥。o特点：特点：P350二喷雾枯燥设备二喷雾枯燥设备分类：分类：据喷雾器形式1.压力喷雾枯燥塔压力喷雾枯燥塔 少用2.气流喷雾枯燥塔气流喷雾枯燥塔 多用3.离心喷雾枯燥塔离心喷雾枯燥塔 多用1.气流喷雾枯燥设备气流喷雾枯燥设备o喷雾枯燥流程：喷雾枯燥流程：图2-5-12 P351 各型通用p设备：设备：图2-5-13 塔直径与高度之比为1:2.43 p气流气流喷雾喷雾器器：图2-5-14 2.离心喷雾枯

8、燥设备离心喷雾枯燥设备p喷雾喷雾原理：原理：水平方向高速旋转的圆盘将料液高速甩出，借空气的摩擦作用将料液拉丝成雾滴。p喷盘喷盘：图2-5-16喷枪喷枪式：式：6喷嘴，中心负压，卷料锥锥型、型、圆圆帽式：帽式：防止负压卷料现象，好用3.压力喷雾枯燥设备压力喷雾枯燥设备p喷雾喷雾原理：原理：借空气的摩擦作用将料液拉丝成雾滴。p喷喷嘴：嘴：图2-5-18特点：特点：p354计计算算1枯燥塔直径枯燥塔直径a)根据根据喷喷距半径距半径计计算算 式2-5-18 P354b)根据枯燥根据枯燥强强度度计计算算 式2-3-21 P3162枯燥塔高度枯燥塔高度a)圆圆柱局部高度：柱局部高度：H=0.5-1.0Db

9、)圆锥圆锥局部高度：离心塔，局部高度：离心塔，根据休止角计算或hD。c)压力塔，H=3-5D三喷雾枯燥的附属设备三喷雾枯燥的附属设备了解了解1.空气加热器空气加热器o中心部件：中心部件：由带翅片的钢管组装成蒸汽加热排管。o定型产品定型产品：SRZ型表2-5-8，P3552.粉尘别离器粉尘别离器o用途：用途：收集废气带走的局部粉状产品o设备：设备：新型扩散式旋风别离器 图2-5-19o特点：特点：防止普通旋风别离器底部的返回气流把已经别离下来的粉尘重新卷起的缺点，更适合微细颗粒510m 三、流化床枯燥原理及设备三、流化床枯燥原理及设备流化床枯燥原理及特点流化床枯燥原理及特点o原理：原理：利用热空

10、气流使物料呈沸腾状态进行枯燥。o特点特点：如书P319o应应用用：颗粒直径30m6mm物料的枯燥 二流化床枯燥二流化床枯燥设备设备o分分类类：o多多层层：少用o单层单层：单室少用、多室常用o造粒造粒o流程：流程：2-5-20图图2-5-20图图2-5-211.单层卧式多室流化床枯燥器单层卧式多室流化床枯燥器o结构：结构：图2-5-21o特点：特点：防止物料返混造成枯燥不均。2.沸腾造粒枯燥器沸腾造粒枯燥器o造粒原理：造粒原理：将雾化的料液喷洒到流态化的晶种上，使晶种不断长大并枯燥。o设备：设备：图2-5-22 不同截面处风速不同o流程例如流程例如：图2-5-23图图2-5-22图图2-5-23

11、3.流化床枯燥器的流化床枯燥器的计算计算1临界流化速度临界流化速度o概念：床层开始膨胀时的速度o公式一：2-5-23 o公式二：2-5-242操作流化速度操作流化速度o概念：大于临界流化速度，小于带走速度。o公式一：2-5-27o公式二：2-5-283流化床几何尺寸流化床几何尺寸o流化床床层高度Hf 2-5-31 实际为计算值二倍，防止气带走料p枯燥器直径D：2-5-33p枯燥时间 2-5-34第四节第四节冷冻枯燥及其他枯燥设备冷冻枯燥及其他枯燥设备了解了解 一、冷冻枯燥原理及设备一、冷冻枯燥原理及设备冷冻枯燥原理及特点冷冻枯燥原理及特点o原理：原理：先将物料中水份冻结成固态冰，再在高真空状态

12、下将冰升华为气体。二冷冻枯燥流程及设备二冷冻枯燥流程及设备o流程：流程：图2-5-25o枯燥分两个阶段：枯燥分两个阶段：冷冻升华除98%水、加热汽化可降水至0.5%o系统组成：系统组成：o冷冻：用于冻料、结霜 3、4、10o真空：用于升华5、6、7o除水：用于化霜8、9o加热：升华、汽化用热11、12二、微波枯燥原理及设备二、微波枯燥原理及设备微波枯燥原理微波枯燥原理1.微波：微波：波长0.001lm的高频电磁波。2.原理：原理：具有极性的水分子在高频电场中频繁取向，引起分子间摩擦而产生热量，实现枯燥。3.材料材料导体：反射微波-结构材料绝缘体：穿透和局部反射微波-承载用件介质：吸收、穿透、反

13、射微波，吸收的变为热量-物料。4.特点：特点：内外同时加热普通传热为由表及里二微波枯燥设备二微波枯燥设备举例：举例：图2-5-31 图2-5-32图2-5-329、静夜四无邻，荒居旧业贫。5月-235月-23Saturday,May 13,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。20:03:1620:03:1620:035/13/2023 8:03:16 PM11、以我独沈久，愧君相见频。5月-2320:03:1620:03May-2313-May-2312、故人江海别，几度隔山川。20:03:1620:03:1620:03Saturday,May 13,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。5

14、月-235月-2320:03:1620:03:16May 13,202314、他乡生白发，旧国见青山。13 五月 20238:03:16 下午20:03:165月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。五月 238:03 下午5月-2320:03May 13,202316、行动出成果，工作出财富。2023/5/13 20:03:1620:03:1613 May 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。8:03:16 下午8:03 下午20:03:165月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。5月-235月-23Saturday,May 13,202

15、310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。20:03:1620:03:1620:035/13/2023 8:03:16 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。5月-2320:03:1620:03May-2313-May-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。20:03:1620:03:1620:03Saturday,May 13,202313、不知香积寺，数里入云峰。5月-235月-2320:03:1620:03:16May 13,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 五月 20238:03:16 下午20:

16、03:165月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。五月 238:03 下午5月-2320:03May 13,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/5/13 20:03:1620:03:1613 May 202317、空山新雨后，天气晚来秋。8:03:16 下午8:03 下午20:03:165月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。5月-235月-23Saturday,May 13,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。20:03:1720:03:1720:035/13/2023 8:03:17 PM11、越是没有本领的就越加自命非凡。5月-2320:03:1720:

17、03May-2313-May-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。20:03:1720:03:1720:03Saturday,May 13,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-235月-2320:03:1720:03:17May 13,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 五月 20238:03:17 下午20:03:175月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 238:03 下午5月-2320:03May 13,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/5/13 20:03:1720:03:1713 May 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。8:03:17 下午8:03 下午20:03:175月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉演讲完毕，谢谢观看！