振動流化床干燥物性研究
振動載體流化床具有*的干燥特性,特別是針對液糊狀及輕粉狀物料而言,具有很高的干燥效率,熱能利用率高,這主要是有振動載體的緣故。載體在干燥過程中起到兩個主要作用,一是干燥物料的主要介質,二是分散、研磨和粉碎物料。根據物料在床內干燥狀態的變化過程,將物料在床內的干燥操作過程劃分為三個階段,由此三個干燥階段組成了振動載體流化床的一個干燥周期:*干燥段,載體流化和分散物料階段;第二干燥段,物料干燥段;第三干燥段,載體研磨物料階段。三個干燥階段的劃分為進一步研究其干燥機理奠定了基礎,同時為研究物料在床內停留時間分布提供了依據。
載體流化床干燥機是一種節能型流化床。振動載體流化床干燥機在干燥物料過程中,基本上是處于恒速干燥階段。出口空氣溫度略高于床內干燥物料的平均溫度,進出口空氣溫度相差較大,而且非常穩定,這表明振動載體流化床干燥機的干燥過程可以得出這樣的結論,載體的加入有利于物料的干燥。首先物料干燥所需的熱量來自兩個方面,一是熱空氣的對流傳熱,二是載體的接觸傳導傳熱。其次由于濕物料在載體表面形成物料薄膜,因而使其干燥的有效表面積擴大,這樣使物料的干燥強度大大提高了。由于載體比熱空氣有較大的熱容,因此負擔著床內大部分的熱量,是物料干燥所需的主要熱源,另外傳熱系數比對流傳熱系數大得多,所以載體與物料充分接觸在干燥過程中是非常重要的。
振動載體流化床和振動流化床流化物料的區別就在于,振動載體流化床是借助于載體來流化物料,這就是其干燥的主要特征。對于具有一定粘性的液糊狀、輕粉狀、易于結團的物料,在振動流化床內無法實現良好的流化狀態,會出現死床的現象。而在振動載體流化床內,在載體的作用下物料與載體粘附混合,在載體表面形成濕物料薄膜。濕物料在載體的帶動下,在床內形成良好的流化狀態,同時載體對物料進行預熱。
物料的干燥階段,是干燥周期的第二階段,在載體充分流化和分散以后,物料被分散成細小顆粒,或在載體表面形成薄膜。這些細小顆粒沉浮于載體之中,或少量懸浮于載體床層表面之上呈懸浮狀態,大塊粘接載體的現象沒有了。這時物料已進入全面干燥階段,其間濕物料的濕含量下降幅度zui大,也是zui明顯的。
物料的研磨階段是干燥周期的zui后階段。物料經過充分干燥以后變成小塊狀,在載體的碰撞下,研磨成細小顆粒。細顆粒粒徑分布達到一定要求被風帶出床層,在此階段物料大量懸浮于載體表面上。
一般情況下,很難將三個干燥階段嚴格劃分,因為物料在干燥的同時也存在載體研磨物料的現象。對于理想中的兩粒載體,這三個階段的描述比較接近。但在粒子群中,這三個階段無明顯界限。幾個現象同時發生,只是量的大小不同而已。