干燥器是通過加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分)汽化逸出,以獲得規(guī)定濕含量的固體物料的機械設備。干燥器可按操作過程、操作壓力、加熱方式濕物料運動方式或結構等不同特征分類。按操作過程,干燥器分為間歇式(分批操作)和連續(xù)式兩類。
按操作壓力,干燥器分為常壓干燥器和真空干燥器兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程,且可降低濕分沸點和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥器適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。
按濕物料的運動方式,干燥器可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式;按結構,干燥器可分為廂式干燥器、輸送機式干燥器、滾筒式干燥器、立式干燥器、機械攪拌式干燥器、回轉式干燥器、流化床式干燥器、氣流式干燥器、振動式干燥器、噴霧式干燥器以及組合式干燥器等多種。
對濕物料進行干燥的設備。各種生產(chǎn)過程需經(jīng)干燥處理的物料是多種多樣的,對干燥的要求也各不相同,因此干燥器種類繁多,根據(jù)供熱方式,有以下四類:
1、對流干燥器
應用最廣的一類干燥器,包括流化干燥器、氣流干燥器、廂式干燥器、噴霧干燥器、隧道式干燥器等。此類干燥器的主要特點是:
①熱氣流和固體直接接觸,熱量以對流傳熱方式由熱氣流傳給濕固體,所產(chǎn)生的水汽由氣流帶走;
②熱氣流溫度可提高到普通金屬材料所能耐受的最高溫度(約730℃),在高溫下輻射傳熱將成為主要的傳熱方式,并可達到很高的熱量利用率;
③氣流的濕度對干燥速率和產(chǎn)品的最終含水量有影響;
④使用低溫氣流時,通常需對氣流先作減濕處理;
⑤汽化單位質量水分的能耗較傳導式干燥器高,最終產(chǎn)品含水量較低時尤甚;
⑥需要大量熱氣流以保證水分汽化所需的熱量,如果被干燥物料的粒徑很小,則除塵裝置龐大而耗資較多;
⑦宜在接近常壓條件下操作。
2、傳導干燥器
包括螺旋輸送干燥器、滾筒干燥器、真空耙式干燥器、冷凍干燥器等,這一類干燥器的主要特點是:
①熱量通過器壁(通常是金屬壁),以熱傳導方式傳給濕物料;
②物料的表面溫度可以從低于冰點(冷凍干燥時)到330℃;
③便于在減壓和惰性氣氛下操作,揮發(fā)的溶劑可回收。常用于易氧化、易分解物料的干燥,亦適用于處理粉狀物料。
3、輻射干燥器
通過輻射傳熱,將濕物料加熱進行干燥。電加熱輻射干燥器用紅外線燈泡照射被干燥物料,使物料溫度升高而干燥。煤氣加熱干燥器則燃燒煤氣將金屬或陶瓷輻射板加熱到400~500℃,使之產(chǎn)生紅外線,用以加熱被干燥的物料。輻射干燥器生產(chǎn)強度大,設備緊湊,使用靈活,但能量消耗較大。適用于干燥表面大而薄的物料,如塑料、布匹、木材、涂漆制品等。
4、介電干燥器
將被干燥物料置于高頻電場內(nèi),利用高頻電場的交變作用將物體加熱進行干燥。這種加熱的特點是物料中含水量越高的部位,獲得的熱量越多。由于物料內(nèi)部的含水量比表面高,因此物料內(nèi)部獲得的能量較多,物料內(nèi)部溫度高于表面溫度,從而使溫度梯度和水分擴散方向一致,可以加快水的汽化,縮短干燥時間,這種干燥器特別適用于干燥過程中容易結殼以及內(nèi)部的水分難以去盡的物料(如皮革)。介電加熱干燥的電能消耗很大,目前主要應用于食品及輕工生產(chǎn)。進行干燥器的設計計算,首先必須選擇合適的干燥器類型。目前干燥器的選型還帶有很大的經(jīng)驗性,主要應當考慮以下幾個方面:
①物料和產(chǎn)品的特點,例如物料的形態(tài)(如漿狀、糊狀、粉末、塊粒、薄片等),固體顆粒的粒度和強度,初始含水量和水分的存在形式,物料是否有毒、易燃、易氧化,產(chǎn)品要求的最終含水量,產(chǎn)品是否允許稍有污染,形體是否允許稍有改變,產(chǎn)品的最高允許溫度和產(chǎn)品的價格等。
②與生產(chǎn)過程有關的條件,例如處理的物料量,干燥的前處理與后處理情況,揮發(fā)的溶劑,是否回收等。
③干燥器的操作性能和經(jīng)濟指標。經(jīng)過上述幾方面的綜合考慮,對各類干燥器進行比較篩選后,一般只剩下為數(shù)不多的幾種干燥器,然后進行小試,尋找最適宜的操作參數(shù)及結構參數(shù),最后根據(jù)設備價格和小試情況,決定采用何種干燥器。