喷动床干燥工艺综述

《喷动床干燥工艺综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、10喷动床干燥工艺综述喷动床干燥工艺综述*李文曲叶京生朱贵凤(天津轻工业学院机械系)(天津市一轻教育培训中心)摘要喷动床干燥是对传统流化床干燥的革新和改造,它不仅能顺利地干燥谷物等颗粒粗大的物料,而且适用于热敏性物料的干燥,同时还可以进行多项化工单元操作。与国外发展成熟的喷动床技术相比,国内这方面的进展则显得较为缓慢。因此,本文从喷动床的起步、特点、结构、流化形式及喷动机制等方面入手,对其进行了较为系统的介绍,并给出了部分参数的计算公式及热质传递方程。关键词喷动床干燥料的颗粒过于粗大而不能被稳定地

2、流化,因此1前言喷动床在干燥这一类物料方面显示出了比流化喷动床干燥工艺是一种起步较早的干燥工床更多的优越性。由于喷动床要求物料在喷动艺。它是在20世纪50年代初期由加拿大国家阶段停留的时间很短,所以喷动床能够用来干自然研究院的Mathur和Gisher为干燥小麦等燥热敏性的物料,如食品、药品和塑料等。现一些颗粒状的谷类物料而设计的。鉴于喷动床代改进的喷动床能够保证物料良好的混合、可技术的直接和潜在的应用价值,他们又进一步控的停留时间、最小磨损量以及其他一些令人对喷动床的气体、固体流动形态和颗粒尺寸

3、及满意的性能,并且包衣、造粒、冷却、混合等尺寸分布等对喷动现象的影响做了一系列基础操作均可以通过改变操作参数而由同一台设备研究。1967年底,加拿大英属哥伦比亚大学(简完成。如果加入惰性粒子,喷动床也可用于干称UBC)的NormanEpstein教授与Mathur合燥粉状和糊状的物料。作,在UBC建成了世界上最大的喷动床研究2结构及特点中心。美国及前苏联的学者们也对喷动床的发展做了很多的工作。时至今日,随着能量集中在国外,喷动床经过40多年的发展,已形型的干燥过程被新的、改进的能源供给方式所成相当

4、的规模,具有许多种型式。其中应用最重新试验,对于喷动床领域的研究也获得了明广泛、最典型的喷动床是柱锥型喷动床(即传统显的进展。但是目前国内对于这方面的研究还喷动床)。图1给出了柱锥型喷动床的基本结很少,企业家们对喷动床的发展和现状也缺乏构,它是一个锥形底部的圆柱形容器,底部带全面的了解,基本没有工业上的应用。有一个进气喷嘴以引进喷动介质——空气。喷相对于传统的干燥设备,喷动床具有相当动床的结构对喷动现象的发生有很大的影响。多的优点和一定的局限性。由于谷类等类似物例如,当入口喷嘴直径与喷动床柱体直径

5、之比(Di/D)大于某一临界值时就不会出现颗粒的*李文曲,女,1977年1月生,硕士研究生。天津市,300222。喷动,此时床层会随着流速的增加由固定床直《化工装备技术》第21卷第3期2000年11接转变为聚式流化状态。该临界值随粒径的变装置,就形成了另一类新型的喷动床(图4)。这化而变化,约为0.35～0.1。此外,稳定而无脉种类型的装置保证了床层内的颗粒保持一致的动的喷动床对于底部倒锥顶角θ及入口喷嘴直循环,促进了喷动轨迹的发展,并且能以3～5径与粒径之比(Di/dp)也均有要求。倍于传统喷动

6、床的气流速率进行操作,启动也比较容易。图1新一代喷动床沿袭了传统喷动床的基本形式,又在原有基础上做了进一步改进,具有各图3种不同的结构和形式以适应不同的物料、工艺及产量。图2所示的是中心带有垂直导向管的喷动床。这种喷动床解决了传统喷动床产量较小且无法按比例扩大设备以满足大规模生产的问题。它内部的导向管相当于一个小型的气力输送机,不仅解决了床层高度问题,而且保证了物料在床内统一的停留时间分配。图4图5是内部装有螺旋输送装置且空气切向供给的喷动床。对于这种类型的喷动床,空气图2是通过特殊设计的“旋气”

7、环进入床内的。床图3是通过水平狭缝实现空气切向供给的体内部的沿轴螺旋是中空开放式的,直径约等喷动床。这种喷动床避免了中心喷嘴处的巨大于喷动气体轨道的直径。它的速率与气流速率压力损失,俗称为涡流床干燥机。如果采用所无关。沿着螺旋可以看到类似于传统喷动床的谓的旋流环来实现空气切向供给并且在床内装向下滑落的环状层面和循环运动。在这种喷动配上内置圆筒、导向管及固定的空气渗透器等床中,即使是对于传统喷动床所不适用的小颗12喷动床干燥工艺综述粒物料(Dp/dp>500)也能进入典型的喷动循环运动。(a)(b)

8、(c)(d)图6粗大的颗粒(一般粒径dp>1mm)。气流经由位于圆锥形底部中心处的喷嘴垂直向上射入,形成一个随气流流速的增高而逐渐向上延伸的射流区。当气流喷射速率足够高时,该射流区将穿透床层而在颗粒床层内产生一个迅速穿过床图5层中心向上运动的稀相气固流栓(称为喷射区——Spout)。当这些被气流射流夹带而高速向3喷动床内的流化形式上运动的粒子穿过环绕其四周缓慢向下移动的除了几何形状以外,影响喷动床效率的另颗粒床层(称之为环隙区——Annulus)而升至一个重要因素是操作过程中适宜的