高科技含量產(chǎn)品正在催生干燥設(shè)備制造業(yè)骨干企業(yè)的涌現(xiàn) |
| 發(fā)布日期：2012-5-1 18:40:31 |
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目前各生產(chǎn)企業(yè)所使用的干燥設(shè)備主要有滾筒列管式、盤式、槳葉、熱風(fēng)強(qiáng)力干燥等型式。根據(jù)濕濾料性質(zhì)和含水份不同可采用不同型式的干燥設(shè)備。
干燥設(shè)備的科技含量初顯出主導(dǎo)作用。2004年以來，受全國(guó)化工發(fā)展形勢(shì)持續(xù)向好帶動(dòng)，干燥設(shè)備市場(chǎng)形勢(shì)穩(wěn)中看好，生產(chǎn)企業(yè)普遍獲得了較好的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)。
目前干燥設(shè)備服務(wù)化工行業(yè)的顯著特點(diǎn)是技術(shù)含量的作用日益突出。這與過去銷售產(chǎn)品主要靠?jī)r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)已有很大不同。其中，一些干燥設(shè)備技術(shù)含量高，注重發(fā)展新品的廠家，效益日漸提升；相反，一些產(chǎn)品技術(shù)含量低，新品和新技術(shù)開發(fā)能力弱的企業(yè)，效益開始下滑。
市場(chǎng)反應(yīng)顯示，化工行業(yè)期待干燥設(shè)備制造業(yè)按照高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的要求調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，夯實(shí)應(yīng)用研發(fā)的基礎(chǔ)。在技術(shù)方面，加強(qiáng)自動(dòng)化、測(cè)試、制造工藝和材料材質(zhì)外觀設(shè)計(jì)等方面的研究。在應(yīng)用研發(fā)方面，既要注重國(guó)際間的交流與合作，又要注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)；既要注重新技術(shù)、新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)，又要注重傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的革新和創(chuàng)新。應(yīng)該說，這是我國(guó)干燥設(shè)備做大做強(qiáng)的必由之路。
目前，國(guó)內(nèi)干燥設(shè)備科技含量的提高，正在產(chǎn)生令人欣喜的效果。長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)干燥設(shè)備行業(yè)一直有今日觀察□叢林今日觀察這樣的特點(diǎn)：生產(chǎn)規(guī)模小，入門門檻低，整體技術(shù)含量不高，全行業(yè)年銷售收入500萬元以下的企業(yè)約占60%以上，年銷售收入過千萬元的廠家僅占5%～8%，產(chǎn)品檔次普遍偏低、雷同。
但如今，高科技含量產(chǎn)品正在催生干燥設(shè)備制造業(yè)骨干企業(yè)的涌現(xiàn)。這很可能是該領(lǐng)域擺脫惡性價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，改變企業(yè)規(guī)模小而分散的現(xiàn)狀，進(jìn)行行業(yè)自然整合的信號(hào)。通過技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，走強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勝劣汰的道路，培育出業(yè)內(nèi)實(shí)力雄厚的領(lǐng)袖型企業(yè)，也許指日可待了。
此外，技術(shù)進(jìn)步還將扭轉(zhuǎn)目前國(guó)內(nèi)干燥設(shè)備的出口局面。目前我國(guó)干燥設(shè)備尚未形成出口規(guī)模，出口量還不及總量的5%，且主要銷往東南亞。但據(jù)權(quán)威預(yù)測(cè)，隨著技術(shù)發(fā)展，未來幾年內(nèi)我國(guó)出口干燥設(shè)備占總產(chǎn)量的比例將由5%提升至10%，外銷市場(chǎng)也將由東南亞拓展到歐美。國(guó)內(nèi)大型干燥設(shè)備制造與國(guó)際水平存在較大差距的局面由此可望改善。
干燥是很多行業(yè)生產(chǎn)流程中重要的和不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，干燥設(shè)備的選型合理和使用好壞直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、能源消耗、人員勞動(dòng)強(qiáng)度等指標(biāo)，由于干燥方法和干燥設(shè)備多種多樣，同一種物料有多種干燥方式，可使用多種類型的干燥設(shè)備，同一種干燥設(shè)備又能干燥多種物料，因此，干燥設(shè)備的合理選型和正確使用是非常正要的。為了便于用戶選擇一種理想的干燥設(shè)備，在此對(duì)一些相關(guān)問題作個(gè)簡(jiǎn)要說明。
一、干燥方法 干燥就是從各種物料中去除濕分的過程，各種物料可以是固體、液體或氣體，固體又可分大塊料、纖維料、顆粒料、細(xì)粉料等等，而濕分一般是物料中的水分，也可以是其它溶劑。在此以水分為對(duì)象。干燥方法有三類：
�。�1）機(jī)械脫水法 機(jī)械脫水法就是通過對(duì)物料加壓的方式，將其中一部分水分?jǐn)D出。常用的有壓榨、沉降、過濾、離心分離等方法。機(jī)械脫水法只能除去物料中部分自由水分，結(jié)合水分仍殘留在物料中，因此，物料經(jīng)機(jī)械脫水后物料含水率仍然很高，一般為40～60％。但機(jī)械脫水法是一種最經(jīng)濟(jì)的方法。
（2）加熱干燥法 也就是我們常說的干燥，它利用熱能加熱物料，氣化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的熱能。通常是利用空氣來干燥物料，空氣預(yù)先被加熱送入干燥器，將熱量傳遞給物料，氣化物料中的水分，形成水蒸汽，并隨空氣帶出干燥器。物料經(jīng)過加熱干燥，能夠除去物料中的結(jié)合水分，達(dá)到產(chǎn)品或原料所要求的含水率。（3） 化學(xué)除濕法 是利用吸濕劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分，由于吸濕劑的除濕能力有限，僅用于除去物料中的微量水分。因此生產(chǎn)中應(yīng)用很少。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)于高濕物料一般均盡可能先用機(jī)械脫水法去除大量的自由水分，之后再采取其它干燥方式進(jìn)行干燥。
二、物料與水分的結(jié)合方式 根據(jù)物料中所含水分去除的難易程度分為下列兩種：
（1）、非結(jié)合水分：非結(jié)合水分包括存在于物料表面的潤(rùn)濕水、孔隙水等物料與水分直接接觸時(shí)，被物料吸收的水分。由于與物料的結(jié)合強(qiáng)度小，故易于去除。
�。�2）、結(jié)合水分：包括物料細(xì)胞或纖維管璧及毛細(xì)管中所含的水分。這種水分又可細(xì)分為化學(xué)結(jié)合水、物理化學(xué)結(jié)合水和機(jī)械結(jié)合水。其中，化學(xué)結(jié)合水主要包括結(jié)晶水，結(jié)合強(qiáng)度大，故難以去除，脫去結(jié)晶水的過程不屬于干燥過程；物理化學(xué)結(jié)合水包括吸附、滲透和結(jié)構(gòu)的水分，吸附水與物料的結(jié)合最強(qiáng)，水分既可被物料的外表面吸附，也可吸附于物料的內(nèi)部表面，在吸附水分結(jié)合時(shí)有熱量放出，脫去時(shí)則需吸收熱量，滲透水分與物料的結(jié)合是由于物料組織壁的內(nèi)外溶解物的濃度有差異而產(chǎn)生的滲透壓所造成，結(jié)合強(qiáng)度相對(duì)弱小，結(jié)構(gòu)水分存在于物料組織內(nèi)部，在膠體形成時(shí)將水結(jié)合在內(nèi)，此類水分的離解可由蒸發(fā)、外壓或組織的破壞；機(jī)械結(jié)合水分包括有毛細(xì)管水分等，毛細(xì)管水分存在于纖維或微小顆粒成團(tuán)的濕物料中，它與物料的結(jié)合強(qiáng)度較弱。含結(jié)合水分的物料稱為吸水物料，如：木材、糧食、皮革、纖維及其織物、紙張、合成樹脂顆粒等。僅含有非結(jié)合水分的物料，稱為非吸水性物料，如鑄造用型砂、各種結(jié)晶顆粒等。就干燥的難易來說，非吸水性物料要比吸水性物料容易干燥得多。物料的結(jié)晶水為化學(xué)結(jié)合水，干燥過程一般是不能去除結(jié)晶水的。不同結(jié)構(gòu)的水分的結(jié)合能大約為100～3000J/mol。物料和水分的不同結(jié)合形式，使排除水分耗費(fèi)的能量不同，這就說明干燥所需要的熱能也不一樣。根據(jù)物料在一定的干燥條件下，其水分能否用干燥方法除處可分為平衡水分和自由水分。在生活中，常會(huì)遇到一些物料在濕度較大的空氣中"返潮"的現(xiàn)象，而這些返潮的物料在干空氣中又會(huì)回復(fù)其"干燥"狀態(tài)。不管"返潮"或"干燥"過程，進(jìn)行到一定限度后，物料中的含水量必將趨于一定值，此值即稱為在此空氣狀態(tài)下的平衡水分。物料中所含的大于平衡水分的那一部水分，可以在干燥過程中從濕物料中去除，稱之自由水分。
三、濕物料的干燥過程 1、濕物料的干燥過程 干燥的條件為干燥介質(zhì)（通常為熱空氣）的流動(dòng)速度、濕度和溫度。當(dāng)熱空氣從濕物料表面穩(wěn)定地流過時(shí)，由于空氣的溫度高，物料的溫度低，因此空氣與物料之間存在著傳熱推動(dòng)力，空氣以對(duì)流的方式把熱量傳遞給物料，物料接受了這項(xiàng)熱量，用來氣化其中的水分，并不斷地被氣流帶走，而物料的濕含量不斷下降。當(dāng)物料的濕含量下降到平衡水分時(shí)，干燥過程結(jié)束。物料干燥過程中，存在著傳熱和傳質(zhì)兩個(gè)相互的過程，所謂傳熱就是熱空氣將熱量傳遞給物料，用于氣化其中的水分并加熱物料，傳質(zhì)就是物料中的水分蒸發(fā)并遷移到熱空氣中，使物料水分逐漸降低，得到干燥。
2、干燥過程的特點(diǎn) 在干燥過程中，由于物料總是具有一定的幾何尺寸大小，即使是很細(xì)的粉料，從微觀也可看成是有一定尺寸的顆粒，實(shí)際上上述傳熱傳質(zhì)過程在熱氣流與物料顆粒之間和物料顆粒內(nèi)部的機(jī)理是不相同的，在干燥理論上就將傳熱傳質(zhì)過程分為熱氣流與物料表面的傳熱傳質(zhì)過程和物料內(nèi)部的傳熱傳質(zhì)過程。由于這兩種過程的不同而影響了物料的干燥過程，兩者在不同干燥階段起著不同的主導(dǎo)和約束作用，這就導(dǎo)致了一般濕物料干燥時(shí)前一階段總是以較快且穩(wěn)定的速度進(jìn)行，而后一階段則是以越來越慢的速度進(jìn)行，所以我們就將干燥過程分為等速干燥階段和降速干燥階段。
�。�1）等速干燥階段 在等速干燥段內(nèi)，物料內(nèi)部水分?jǐn)U散至表面的速度，可以使物料表面保持著充分的濕潤(rùn)，即表面的濕含量大于干燥介質(zhì)的****吸濕能力，所以干燥速度取決于表面氣化速度。換句話說，等速段是受氣化控制的階段。由于干燥條件（氣流溫度、濕度、速度）基本保持不變，所以干燥脫水速度也基本一致，故稱為等速干燥階段，此一階段熱氣流與物料表面之間的傳熱傳質(zhì)過程起著主導(dǎo)作用。因此，提高氣流速度和溫度，降低空氣濕度就都有利于提高等速階段的干燥速度。等速階段物料吸收的熱量幾乎全部都用于蒸發(fā)水分，物料很少升溫，故熱效率很高�？梢哉f等速段內(nèi)的脫水是較容易的，所去除的水分，純屬非結(jié)合水分。
�。�2）降速干燥階段 隨著物料的水分含量不斷降低，物料內(nèi)部水分的遷移速度小于物料表面的氣化速度，干燥過程受物料內(nèi)部傳熱傳質(zhì)作用的制約，干燥的速度越來越慢，此階段稱為降速干燥階段，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：降速段的干燥速率與物料的濕含量有關(guān)，濕含量越低，干燥速率越小。這是與等速段不同的第一個(gè)特點(diǎn)； 降速段的干燥速率與物料的厚度或直徑很有關(guān)系，厚度越厚，干燥速率越小。這是第二個(gè)特點(diǎn)；當(dāng)降速階段開始以后，由于干燥速率逐漸減小，空氣傳給物料的熱量，除作為氣化水分用之外，尚有一部分將使物料的溫度升高，直至最后接近于空氣的溫度。這是第三個(gè)特點(diǎn)； 降速段的水分在物料內(nèi)部進(jìn)行氣化，然后以蒸汽的形態(tài)擴(kuò)散至表面，所以降速階段的干燥速率完全取決于水分和蒸汽在物料內(nèi)部的擴(kuò)散速度。因此也把降速段稱作內(nèi)部擴(kuò)散控制階段。這是第四個(gè)特點(diǎn)。在降速階段，提高干燥速度的關(guān)鍵不再是改善干燥介質(zhì)的條件，而是提高物料內(nèi)部濕份擴(kuò)散速度的問題。提高物料的溫度，減小物料的厚度都是很有效的辦法。這是第五個(gè)特點(diǎn)。 相對(duì)等速干燥階段，降速段的干燥脫水要困難得多，能耗也要高得多。所以為了提高干燥速度，降低能耗，保證產(chǎn)品品質(zhì)，在生產(chǎn)工藝允許的情況下，應(yīng)盡可能采取打散、破碎、切短等方法減小物料的幾何尺寸，以有利于干燥過程的進(jìn)行。
干燥設(shè)備選型前需要確定的條件由于干燥過程中濕物料的種類很多，干燥特性又差別很大，所以需要不同類型的干燥方法和設(shè)備。這樣就帶來了干燥方法和設(shè)備的選型問題。如果選擇不當(dāng)，就必然會(huì)帶來設(shè)備投資過大，或操作費(fèi)用上升，或產(chǎn)品質(zhì)量不符合要求，在極端情況下乃至不能操作運(yùn)行。所以，必須對(duì)選型問題給予足夠的重視。 |
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真空干燥機(jī)在氣密室中干燥物料，保持氣壓低于常壓。通過這些條件，水的沸點(diǎn)降低，這增加了表面的蒸發(fā)速率，并導(dǎo)致溫度和總壓力梯度有利于濕度通過物料厚度的流動(dòng)。在無氧或氧氣還原的環(huán)境中進(jìn)行物料干燥也具有其他優(yōu)點(diǎn)。特別是，物料的變色部分或完全被阻擋。各種連續(xù)真空干燥機(jī)的主要區(qū)別在于物料被加熱的方式。真空干燥比用真空輔助或完全干燥并不是一個(gè)新概念�？諝鈮毫Φ慕档徒档土怂推渌后w的沸點(diǎn)，從而加快了它們的蒸發(fā)速度。盡管由于我將在下面討論的原因在許多應(yīng)用中不實(shí)際，但在一些專門的應(yīng)用中，真空干燥仍然是可行的替代方案。對(duì)于具有較小表面特征的較小部件或其他使其難以用其他方式干燥的屬性的情況，經(jīng)常應(yīng)用真空干燥。在大多真空干燥機(jī)是利用真空干燥進(jìn)行的設(shè)備。在制藥行業(yè)，真空干燥器被稱為真空烘箱。真空干燥機(jī)由鑄鐵制成，可以承受高真空壓力而不會(huì)發(fā)生任何變形，爐體分為空心盤，增加了熱傳導(dǎo)的表面積。爐門鎖緊氣密，連接真空泵來降低壓力。真空干燥機(jī)是一種適用于干燥粉末，顆粒，糊狀物和粘性漿狀物料的通用批式干燥機(jī)，特別是當(dāng)產(chǎn)品對(duì)熱微波干燥真空干燥快速干燥技術(shù)應(yīng)用前處理優(yōu)化真空干燥可以成為熱敏性固體產(chǎn)品的有用工具。以下是選擇和使用各種類型的真空干燥器的一些指導(dǎo)原則干燥是各種化學(xué)工業(yè)（CPI）行業(yè)的基本單元操作。食品，醫(yī)藥，化工，塑料，木材，造紙等行業(yè)使用干燥設(shè)備，以消除產(chǎn)品加工過程中的水分。大多數(shù)干燥機(jī)被分類為直接干燥機(jī)，其中真空干燥這種干燥方法的基本目的是縮短溫度降低時(shí)的干燥時(shí)間，這有助于保持食品的基本質(zhì)量。在真空下干燥對(duì)作物特別是水果和蔬菜特別有益。真空干燥對(duì)于熱敏性材料特別有效，并且在要求溶劑回收的情況下允許封閉系統(tǒng)的好處。通常使用雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)通過從粉末，濾餅，漿液或其他潮濕物質(zhì)蒸發(fā)來分離揮發(fā)性液體。這個(gè)過程
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