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干燥過程原理研究概況和干燥機設(shè)備選型必讀
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干燥動力學(xué)研究概況
一個實際干燥過程的干燥動力學(xué)特性，可以用被干燥物料的平均濕含量一時間與平均溫度一時間曲線（或干燥速率一平均濕含量曲線）來表達。一般的干燥過程可以分為一個“常速干燥段”和一個或兩個“降速干燥段”。常速干燥段與降速干燥段的分界點稱為：“臨界點”，此時濕物料的平均濕含量稱為”臨界濕含量”。在常速干燥段，物料寶石在濕球溫度不變，表面蒸發(fā)速率可由水蒸汽通過環(huán)繞氣膜的擴散速率來確定。由于常速干燥過程段的機理明確、計算方法簡單，同時在實際干燥過程對許多物料來說干燥段都短或根本不存在，因此干燥動力學(xué)的研究大多集中在降速干燥段。
由于物料的物理、化學(xué)、熱特征性千差萬別，濕物料的干燥過程很難用一個通用的物理機智來描述。R.B.Keey在他所著的《干燥原理與實踐》一書中對多孔料中的濕分遷移過程進行了分析.他認為在常速干燥段如果物料較初是全濕的話,那么在液體壓力梯度的作用下會有液相流動存在,非結(jié)合濕分以液態(tài)存在于物料表面和大毛細孔中的液體體積,此時物料的表面溫度近似為濕球溫度;而塑性物料的體積收縮近似等于蒸發(fā)掉液體的體積.。在降速干燥段初期（也稱一降速干燥段）濕分仍處于飽和蒸汽壓下，濕分的遷移主要是毛細流動。隨著濕含量的繼續(xù)下降，液體在固體的骨架中形成液滴橋，此時開始了蒸汽相液相的同時遷移過程；即便在高度民主毛細系統(tǒng)中，只要存在1攝氏度/mm的溫度梯度，就會有蒸汽相遷移。此時的物料溫度回升至濕球溫度以上。通常假設(shè)此階段的濕分遷移為掖相擴展。隨著干燥速率的急劇下降，標(biāo)志著第二降速干燥段的開始，此時只有小毛細孔內(nèi)存在水分。這些水分沿毛細孔壁或在液體橋間通過持續(xù)的蒸汽冷凝作用而緩慢遷移，水蒸汽分壓下降。較后，在第三降速干燥段所有的干燥過程都發(fā)生在物料內(nèi)部，基本上沒有濕分通過物料表面的外逸過程，即濕分量不在降低，達到所謂的“平衡階段”，此時物料捏蒸發(fā)的濕分量等于冷凝量，達到了動態(tài)平衡狀態(tài)。上述對整個干燥過程的描述并不存在于所有的工業(yè)干燥過程；根據(jù)被干燥物料的特性和對產(chǎn)品更新?lián)Q代較終濕含量的要求，很多工業(yè)干燥過程也許不存在常速干燥段和第三降速干燥段乃至第二降速干燥段。
多孔介質(zhì)內(nèi)部的濕分遷移機理研究概況
干燥中多孔固體物料內(nèi)部的濕分遷移過程涉及掖相流動、毛細流動、蒸汽流動、掖相擴散、蒸汽擴散等諸多想象；在特定的干燥過程中，它們可能單一存在或多種現(xiàn)象并存，因此橫難用一種通用的理論來描述。根據(jù)側(cè)重點不同，在近一個世紀(jì)以來，人們提出了很多 描述多孔截止內(nèi)部濕分傳遞的理論，如機遇濃度梯度的掖相擴散理論，基于蒸汽壓梯度的蒸汽擴散理論，基于毛細力的掖相遷移理論，基于壓力差的掖相或蒸汽流動理論，主要考慮氣體分子與孔道壁面碰撞作用的Knudson擴散理論，考慮重心作用的有液相遷移理論主要應(yīng)用以及與固體吸附擴散物質(zhì)的表面理論等。
〔1〕液相擴散理論 液相擴散理論較早由Lewis提出，并獲得Newan、Sherwood等許多研究者的支持和應(yīng)用。他們認為，液相擴散理論是固體干燥過程質(zhì)量傳遞的基本機理，過程可用Fick方程描述。由于Fick方程描述質(zhì)量傳遞的主要推動力是擴散相濃并在預(yù)測許多固體物質(zhì)干燥過程時出現(xiàn)了失效，因而受到許多人的批評。如Babbit就曾批評說：“固體擴展過程的推動力應(yīng)該是壓力而不是濃度，而壓力和濃度之間很少呈線性關(guān)系”。還有人支出該理論的許多不足，如將干燥過程不同階段的質(zhì)量傳遞機理都歸結(jié)于掖相遷移而沒有考慮收縮，在應(yīng)用Fick防塵時需做等溫擴散的假定，等等。
�。�2）毛細流動理論 毛細流動現(xiàn)象是指由于液固兩相分字間的相互吸引力而導(dǎo)致液體通過固體內(nèi)縫隙的流動現(xiàn)象。毛細流動理論較早有礙Buckinghan加以分析。他提出了“毛細勢”是不飽和毛細流動推動力的概念。他所說的毛細勢”是只毛細孔中由于液相表面張力而形成的彎月形界面處汽液兩相的蒸汽壓差。根據(jù)上述概念他給出了計算水分通量的毛細流動防塵。在干燥中，毛細流動理論主要應(yīng)用于高水分段的干燥過程，如紡織品、紙張、皮革以及細末粉、顏料、礦石、以及沙石等。當(dāng)被干燥物質(zhì)的濕含量較低〔低于該物質(zhì)與大氣環(huán)境狀態(tài)下的平衡濕含量〕時，由于毛細力的作用以不明顯，毛細流動力論不在用。
�。�3） 蒸發(fā)一冷凝理論 該理論認為多孔介質(zhì)內(nèi)部的濕分遷移完全以蒸汽的狀態(tài)進行；干燥過程固體介質(zhì)內(nèi)部的擴散相處于不斷蒸發(fā)和冷凝狀態(tài)。Herry假定固體內(nèi)部的蒸汽量隨蒸汽濃度與溫度呈線性變化，并句據(jù)此導(dǎo)出熱質(zhì)傳遞防塵。Gurr等人通過對土壤類不飽和多孔固體的實驗觀察證實，有溫度梯度所引起的內(nèi)部濕分移動不存在液相流；然而當(dāng)存在壓力梯讀時濕分的遷移就完全以液相的形式進行。根據(jù)蒸汽一冷凝理論，多孔截止內(nèi)部濕分遷移的形態(tài)只要取決于是否存在溫度梯度，只有在溫度梯度存在條件下才有濕分以蒸汽形態(tài)傳遞的可能性。為此，Yong建議用Lewis數(shù)大雨60時可以忽略溫度梯度，不考慮蒸汽傳遞；而當(dāng)Lewis數(shù)小于60時，則必須考慮蒸汽傳遞的影響。
�。�4） Luikov理論 Luikov綜合了上述各傳遞過程之機理，根據(jù)不可逆熱里學(xué)原理與現(xiàn)象邏輯定律，人為驅(qū)動力與流量存在一定的線性關(guān)系，并存在總濃度梯度在的液態(tài)擴散和溫度梯度下的蒸汽擴散。所有這些擴散相式均可以通過類似于Fick定律的方程式加以描述。同時忽略收縮和變形，并假設(shè)物質(zhì)為均質(zhì)、求解困難，切其意義受到了質(zhì)疑，實際張沒有得到廣泛應(yīng)用。
�。�5）蒸汽前沿理論 該理論人為，固體無聊在干燥過程其內(nèi)部存在一個由外向內(nèi)不斷推進的蒸發(fā)界面，成為蒸發(fā)前沿。Luikov、Gupta、Mikhaiov以及Cho等人先后對此現(xiàn)象進行了研究，發(fā)現(xiàn)移動前沿將多孔介質(zhì)分為兩個區(qū)域，一個是蒸汽區(qū)域，另一個是蒸汽和液體的混合區(qū)域（或單純流體）。針對一個半無限大多孔介質(zhì)（即補考慮后邊界的影響）的干燥過程導(dǎo)出了此現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型。 因為閃蒸干燥機是一種常用的干燥機，所以它被廣泛的運用在木薯淀粉、馬鈴薯淀粉和地瓜淀粉等產(chǎn)品的干燥。同時與其他的機器相比，該機器具有較高的效率和較廣的適用范圍。 通常材料會通過進料口進入機器，同時引入適量的熱空氣，并且材料會與熱空氣充分接觸。隨后，機器就會沸騰干燥機安裝時經(jīng)吊裝就位后，進行沸騰干燥機的找平、找正工作。首先應(yīng)進行沸騰干燥機的定位�！ �1、沸騰干燥機上作為定位的基準(zhǔn)面，線和點對安裝基準(zhǔn)線所在平面及標(biāo)高的允許偏差，沒有特殊規(guī)定時一般采用： （1）與其他設(shè)備無機械聯(lián)系時，平面位置±5mm、標(biāo)高5mm�！ 。�2）與其 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機新型設(shè)備采用多種先進裝置，如采用多種加料裝置，使加料連續(xù)穩(wěn)定，加料過程不會產(chǎn)生架橋現(xiàn)象；閃蒸干燥機底部采用特殊的冷卻裝置，避免了物料在底部高溫區(qū)發(fā)生粘壁及變質(zhì)現(xiàn)象；采用特殊的氣壓密封裝置和軸承冷卻裝置，有效延長傳動部分的使用壽命；采用特殊的分 在制藥、化工和其它行業(yè)中，相關(guān)的工廠會選擇使用合適的機器進行日常的加工。同時在完成日常的加工后，工廠就會通過沸騰干燥機對材料進行必要的干燥工作，從而使干燥出的材料能符合相關(guān)的干燥標(biāo)準(zhǔn)。 材料會從專業(yè)的通道進入機器，同時機器中的進料泵會將材料分批次的送入機 流化床的換熱一般是通過夾套或床內(nèi)的交換器，當(dāng)使用床內(nèi)的交換器的時候，除了應(yīng)該要考慮一般的要求外，還必須考慮到床內(nèi)流動的影響，也就是說換熱器的形式和安裝方式應(yīng)當(dāng)盡量有利于流體的正常流動，同時上下箱體的鏈接也應(yīng)該按規(guī)范進行。 流化床干燥機上下箱體鏈接方法：&
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