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什么是真空干燥?真空干燥在哪些領(lǐng)域被應(yīng)用?
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真空是一種不存在任何物質(zhì)的空間狀態(tài),是一種物理現(xiàn)象。在“真空”中,聲音因?yàn)闆](méi)有介質(zhì)而無(wú)法傳遞,但電磁波的傳遞卻不受真空的影響。事實(shí)上,在真空技術(shù)里,真空系針對(duì)大氣而言,一特定空間內(nèi)部之部份物質(zhì)被排出,使其壓強(qiáng)小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,則我們通稱(chēng)此空間為真空或真空狀態(tài)。工業(yè)上的真空指的是氣壓比一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓小的氣體空間,是指稀薄的氣體狀態(tài),又可分為高真空、中真空和低真空,地球以及星球中間的廣大太空就是真空。一般是用特制的抽氣機(jī)得到真空的。它的氣體稀薄程度用真空計(jì)測(cè)定,現(xiàn)在已能用分子抽氣機(jī)和擴(kuò)散抽氣機(jī)得到0.0000000001大氣壓的高真空。真空在科學(xué)技術(shù),電真空儀器,電子管和其他電子儀器方面,都有很大用途。 在許多化學(xué)和醫(yī)藥產(chǎn)品(中間體或較終產(chǎn)品)的合成工藝?yán),固體顆粒懸浮在液體中,需要在某一階段將其從漿液中分離出來(lái)。首先使用機(jī)械固液分離設(shè)備,如過(guò)濾離心機(jī)、真空(或壓力)過(guò)濾機(jī)、沉降器、壓濾機(jī)及靜態(tài)增稠器等,將固體從液體中分離出來(lái)。為某一工藝選擇較佳的機(jī)械分離設(shè)備類(lèi)型,主要依據(jù)固體性質(zhì)、產(chǎn)能及操作方式等因素來(lái)決定。但通常僅通過(guò)一個(gè)機(jī)械固液分離步驟是不能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求的,因?yàn)閮H依靠機(jī)械力不可能除去所有的液體。根據(jù)產(chǎn)品和設(shè)備的不同,從離心機(jī)或過(guò)濾機(jī)卸出的產(chǎn)品濕度一般在 5 %~ 80 % (重量)范圍內(nèi)。因此,完成機(jī)械固液分離后,一般還需要通過(guò)熱力固液分離步驟,將殘留在固體內(nèi)的液體分離出來(lái)。這一步驟通常稱(chēng)為“干燥”。 在上述的機(jī)械固液分離工藝中,固體和液體都維持著它們各自的物理狀態(tài)。在干燥工藝中則出現(xiàn)了相變,即液相向氣相的轉(zhuǎn)變。按照對(duì)產(chǎn)品加熱的方法不同,可將干燥分為三種類(lèi)型,即對(duì)流干燥、接觸干燥和輻射干燥。下面將簡(jiǎn)要介紹接觸干燥中的真空干燥技術(shù)的特點(diǎn)及兩種真空干燥技術(shù)的應(yīng)用。 真空干燥的優(yōu)點(diǎn) 使產(chǎn)品干燥效果產(chǎn)生變化的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力是所含液體的蒸發(fā)溫度,這一溫度取決于工藝壓力。降低工藝壓力使蒸發(fā)溫度下降,可以帶來(lái)很多益處,尤其對(duì)于接觸干燥。 干燥能力的提高 去除表面濕度的干燥能力是關(guān)于熱媒溫度與蒸發(fā)溫度之間的溫差 (DT,熱流的驅(qū)動(dòng)力)的線性函數(shù)。在恒定的加熱溫度下,真空下去除表面濕度時(shí)的蒸發(fā)量得到提高。因?yàn)榕c常壓干燥相比,真空下具有更高的溫差。 溫和的熱力處理 如果溫度太高或加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),許多有機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量將下降。真空下的蒸發(fā)溫度的下降使得可以在低溫下進(jìn)行干燥。 高沸點(diǎn)溶劑的分離 接觸干燥器一般由碳鋼、鎳合金不銹鋼材質(zhì)制造,由液態(tài)傳熱流體通過(guò)焊接夾套或盤(pán)管加熱。通常焊接部件和傳熱流體的較高操作溫度在 320~360℃的范圍內(nèi)。因此對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,只有使用真空干燥才可能在正常加熱溫度下完成高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的蒸發(fā)。 熱效率高 在接觸干燥器中,施加的熱量直接作用于產(chǎn)品和蒸發(fā)液體,不存在熱廢氣的能量損失(對(duì)流干燥就有熱廢氣的能耗)。由于真空下蒸發(fā)溫度較低,加熱固體只需要較少的能耗。低加熱溫度下,容器只會(huì)有相當(dāng)少的熱損失(散熱到環(huán)境)。所以真空干燥節(jié)約了所需的總熱量。 有毒性或爆炸性的物料 真空干燥裝置是封閉的系統(tǒng),正確操作就不會(huì)與環(huán)境產(chǎn)生質(zhì)量傳遞。氣體由純?nèi)軇┱羝M成。即使有輕微的漏氣,也不會(huì)導(dǎo)致爆炸,因?yàn)檎羝芏龋ㄕ婵眨┑陀谂R界值。有毒產(chǎn)品也不太可能泄漏到系統(tǒng)外,因?yàn)楣に噮^(qū)的壓力較高(常壓)。 批處理真空干燥 系統(tǒng)的設(shè)置 干燥器外的干燥系統(tǒng)一般由加熱單元、蒸汽過(guò)濾器、冷凝單元、真空裝置、進(jìn) / 卸料裝置、連接管線、控制/儀表裝置等部分組成 處理流動(dòng)性粉料時(shí),為避免冷凝器、真空泵和管線內(nèi)結(jié)垢(細(xì)粉),需要使用蒸汽過(guò)濾器。使用內(nèi)置蒸汽過(guò)濾器,可以將高附加值產(chǎn)品的損失降到較低,同時(shí)顯著降低了干燥器的安裝高度。 操作 根據(jù)產(chǎn)品特性,可以在一個(gè)恒定的加熱溫度或不同溫度水平下進(jìn)行干燥。 由于到濕顆粒的傳熱效果要明顯勝過(guò)到接近干燥的顆粒,因此干燥初期的蒸發(fā)量要比末期高很多。在干燥末期,經(jīng)常需要達(dá)到一個(gè)較低的壓力水平,以確保較后殘留的濕度能被去除。對(duì)于蒸汽過(guò)濾器、冷凝器、真空裝置等外圍組件的設(shè)計(jì),利用特定壓力下的較大蒸汽流量是很重要的。表2顯示了各種參數(shù)對(duì)設(shè)備干燥性能的影響。 沒(méi)有必要設(shè)計(jì)一種只在較低壓力和較高容許溫度下操作的理想干燥系統(tǒng), 因?yàn)檫@將需要大型并且昂貴的外圍設(shè)備。系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)成自調(diào)節(jié)的壓力容器。也就是說(shuō),冷凝器和真空裝置適于處理較高壓力下的高蒸汽流量,當(dāng)干燥量下降后壓力也降低。在這種設(shè)置下,干燥末期的壓力是較低的。 ■混合 混料干燥器為錐形容器,內(nèi)部的螺桿起混料作用。螺桿由底部或頂部的驅(qū)動(dòng)裝置的作用下,在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還沿著器壁作公轉(zhuǎn),可以對(duì)物料作充分而溫和的混合。螺桿設(shè)計(jì)成錐形,外徑由下至上逐漸變大,這樣螺桿的輸送能力得到了很大提高。以MT4.0/3機(jī)型(可用容積4m3)為例,根據(jù)計(jì)算,錐形設(shè)計(jì)可使混合能力提高5倍左右。這就使得產(chǎn)品顆粒間的傳熱阻力較小化,極大提高了干燥性能。 ■傳熱 容器壁內(nèi)部采用盤(pán)管(或夾套)設(shè)計(jì),通過(guò)流動(dòng)的熱媒(如熱油、蒸汽等)對(duì)內(nèi)壁加熱。采用盤(pán)管設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可以減小容器壁厚、施用較高的熱媒流速。同時(shí),熱媒也對(duì)螺桿進(jìn)行加熱——螺桿內(nèi)有回路設(shè)計(jì);诼輻U的設(shè)計(jì)特點(diǎn),加上螺桿沿器壁的旋轉(zhuǎn),傳熱面積得到了極大提高,并高于容器壁的傳熱面積,由此可見(jiàn)螺桿加熱對(duì)于干燥的重要性。 連續(xù)真空干燥 混料干燥器可以設(shè)置在真空下操作,實(shí)現(xiàn)真空干燥的諸多優(yōu)點(diǎn)。以下將對(duì)連續(xù)真空干燥的設(shè)置和操作進(jìn)行介紹。 系統(tǒng)的設(shè)置 連續(xù)真空干燥系統(tǒng)設(shè)置和批處理系統(tǒng)相似,但需要定量進(jìn)料裝置和進(jìn)/卸料鎖閉裝置,以便產(chǎn)品連續(xù)地進(jìn)入和卸出系統(tǒng)。 操作 連續(xù)干燥器的主要不同在于:從始至終在整個(gè)工藝區(qū)內(nèi)保持一個(gè)恒定的工藝壓力。有些干燥器設(shè)計(jì),如盤(pán)式干燥器,可以實(shí)現(xiàn)分區(qū)域的變溫控制,以達(dá)到優(yōu)化目的。由于工藝條件和進(jìn)入 / 卸出系統(tǒng)的質(zhì)量流量不變,外圍設(shè)備的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)易于定義。 進(jìn) / 卸料系統(tǒng) 為連續(xù)真空干燥器選擇合適的進(jìn)料和卸料設(shè)備,主要考慮產(chǎn)品特性、壓力水平和體積流量等因素。 真空干燥器用于在不同工藝條件和操作模式下處理不同類(lèi)型的產(chǎn)品。代表性的應(yīng)用是溫和地處理高附加值、小批量的醫(yī)藥產(chǎn)品,以及從廢物中提取高價(jià)值的溶劑。依據(jù)產(chǎn)品的特性,選擇合適的干燥器類(lèi)型非常關(guān)鍵,尤其對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)。 真空干燥憑借自身的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)行業(yè)被廣泛的應(yīng)用。不知道他是不是適合你的行業(yè)呢? 4.5英寸直徑的旋轉(zhuǎn)熱砂閃蒸干燥系統(tǒng)可作為一個(gè)完整的工廠或單個(gè)部件提供。它可以根據(jù)您的需求進(jìn)行定制,但典型的干燥系統(tǒng)布局包括:進(jìn)料箱,稱(chēng)重輸送機(jī),帶燃燒器的閃蒸干燥機(jī)(天然氣,汽化丙烷,輕質(zhì)或重油),卸料輸送機(jī),旋風(fēng)分離器,帶ID的袋式除塵器風(fēng)扇,連接管道系統(tǒng),控制和控制室。高溫烘箱的日常保養(yǎng)方法:1. 打掃表面及內(nèi)腔灰塵,保持機(jī)器干凈、衛(wèi)生。2. 檢查電流表電流跟正常時(shí)是否一樣,如有異樣,通知維修工檢修。3. 突然停電,要把加熱開(kāi)關(guān)關(guān)閉,防止來(lái)電時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)。4. 檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,有無(wú)異常聲音,如有立即關(guān)閉機(jī)器并通知維修工檢修。隨著沸騰干燥機(jī)等復(fù)雜設(shè)備開(kāi)始出現(xiàn),社會(huì)化大生產(chǎn)也使修理設(shè)備的時(shí)間成為影響生產(chǎn)效率的重要因素,人們通過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累,發(fā)現(xiàn)故障總在某些部位發(fā)生,因此在維護(hù)時(shí)就有針對(duì)性的修理那些部位。這就是我們說(shuō)的計(jì)劃性修理! 》序v干燥機(jī)計(jì)劃性修理主要包括以下幾點(diǎn): 1、定期修理:根據(jù)故障發(fā)生的規(guī)律性定期進(jìn)行檢修的閃蒸干燥機(jī)較大較濕的物料在攪拌器作用下被機(jī)械破碎,濕含量較低及顆粒度較小的物料隨旋轉(zhuǎn)氣流一并上升,輸送至分離器固分離,成品收集包裝,而尾氣則經(jīng)除塵裝置處理后排空。這就是閃蒸干燥機(jī)的完整工作過(guò)程。 顧名思義,不銹鋼沸騰干燥設(shè)備是一種特殊的金屬,不易分解,生銹或污漬,但是,隨著使用或隨著時(shí)間的推移,不銹鋼沸騰干燥設(shè)備可能會(huì)變臟和失去光澤,失去光澤和清潔外觀。在此之后,只需稍加努力,就可以在干燥設(shè)備中煥發(fā)出新的光彩。 在容器中,
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