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固体去湿方法和干燥过程
在化学工业,制药工业,轻工,食品工业等有关工业中,常常需要从湿固体物料中除去湿分(水或其他液体),这种操作称为”去湿”.
例如:药物,食品中去湿,以防失效变质,中药冲剂,片剂,糖,咖啡等去湿(干燥)
塑料颗粒若含水超过规定,则在以后的注塑加工中会产生气泡,影响产品的品质.
其他如木材的干燥,纸的干燥.
一、物料的去湿方法
1、机械去湿:压榨,过滤或离心分离的方法去除湿分,能耗底,但湿分的除去不完全。
2、吸附去湿:用某种平衡水汽分压很低的干燥剂(如CaCl2,硅胶,沸石吸附剂等)与湿物料并存,使物料中水分相续经气相转入到干燥剂内。如实验室中干燥剂中保有干物料;能耗几乎为零,且能达到较为完全的去湿程度,但干燥剂的成本高,干燥速率慢。
3、供热干燥:向物料供热以汽化其中的水分,并将产生的蒸汽排走。
干燥过程的实质是被除去的湿分从固相转移到气相中,固相为被干燥的物料,气相为干燥介质。工业干燥操作多半是用热空气或其他高温气体作干燥介质
(如过热蒸汽,烟道气)能量消耗大,所以工业生产中湿物料若含水较多则可先采用机械去湿,然后在进行供热干燥来制得合格的干品。
二、干燥操作的分类
1、按操作压强来分:
1)、常压干燥:多数物料的干燥采用常压干燥
2)、真空干燥:适用于处理热敏性,易氯化或要求产品含湿量很低的物料
2、按操作方式来分:
1)、连续式:湿物料从干燥设备中连续投入,干品连续排出
特点:生产能力大,产品质量均匀,热效率高和劳动条件好。
2)、间歇式:湿物料分批加入干燥设备中,干燥完毕后卸下干品再加料如烘房,适用于小批量,多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。
3、按供热方式来分:
1)、对流干燥:
使干燥介质直接与湿物料接触,介质在掠过物料表面时向物料供热,传热方式属于对流,产生的蒸汽由干燥介质带走。如气流干燥器,流化床,喷雾干燥器。
2)、传导干燥:
热能通过传热壁面以传导方式加热物料,产生的蒸汽被干燥介质带走,或是用真空泵排走(真空干燥),如烘房,滚筒干燥器。
3)、辐射干燥:
辐射器产生的辐射能以电磁波形式达到湿物料表面,湿物料吸收辐射能转变为热能,从而使湿分汽化,如实验室中红外灯烘干物料。
4)、介电加热干燥:
将湿料置于高频电场内,依靠电能加热物料并使湿分汽化。化工中最常见的为对流干燥,本章主要讨论以空气为干燥介质,湿分为水的对流干燥过程。
三、对流干燥过程的特点——热质同时传递
当湿度较高的气流与湿物料直接接触时,气固两相间发生的是热质同时传递的过程。这是因为:
一方面:
由于物料表面湿度
热量Q,方向如