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干燥過程原理研究概況和干燥機(jī)設(shè)備選型必讀
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干燥動力學(xué)研究概況
一個實(shí)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(dá)。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(diǎn)稱為：“臨界點(diǎn)”，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(kuò)散速率來確定。由于常速干燥過程段的機(jī)理明確、計算方法簡單，同時在實(shí)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(jī)智來描述。R.B.Keey在他所著的《干燥原理與實(shí)踐》一書中對多孔料中的濕分遷移過程進(jìn)行了分析.他認(rèn)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(xì)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(xì)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(xì)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(kuò)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(xì)孔內(nèi)存在水分。這些水分沿毛細(xì)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(dá)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(dá)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(jī)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(xì)流動、蒸汽流動、掖相擴(kuò)散、蒸汽擴(kuò)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(diǎn)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(jī)遇濃度梯度的掖相擴(kuò)散理論，基于蒸汽壓梯度的蒸汽擴(kuò)散理論，基于毛細(xì)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(kuò)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(kuò)散物質(zhì)的表面理論等。
〔1〕液相擴(kuò)散理論 液相擴(kuò)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(rèn)為，液相擴(kuò)散理論是固體干燥過程質(zhì)量傳遞的基本機(jī)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(kuò)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(kuò)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(jī)理都?xì)w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(kuò)散的假定，等等。
�。�2）毛細(xì)流動理論 毛細(xì)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(xì)流動理論較早有礙Buckinghan加以分析。他提出了“毛細(xì)勢”是不飽和毛細(xì)流動推動力的概念。他所說的毛細(xì)勢”是只毛細(xì)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(xì)流動防塵。在干燥中，毛細(xì)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(xì)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(xì)力的作用以不明顯，毛細(xì)流動力論不在用。
�。�3） 蒸發(fā)一冷凝理論 該理論認(rèn)為多孔介質(zhì)內(nèi)部的濕分遷移完全以蒸汽的狀態(tài)進(jìn)行；干燥過程固體介質(zhì)內(nèi)部的擴(kuò)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(shí)驗觀察證實(shí)，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(jìn)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(jī)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(kuò)散和溫度梯度下的蒸汽擴(kuò)散。所有這些擴(kuò)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(bǔ)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。一、沸騰制粒干燥機(jī)產(chǎn)品概述 FL系列沸騰制粒干燥機(jī)是目前國際上廣泛采用的制粒干燥設(shè)備，是集混合、制粒、干燥在同一密閉容器內(nèi)一次完成的設(shè)備(即一步制粒機(jī))。適用于粉狀物料的混合、制粒和干燥。廣泛應(yīng)用在制藥、食品、化工、輕工等領(lǐng)域。FL系列沸騰制粒干燥機(jī)所有與物料接觸部件全部采用不銹鋼制作，采用硅橡膠沸騰干燥機(jī)，包括罐體，罐體上方設(shè)有進(jìn)料口，罐體下方設(shè)有排料口，箱體側(cè)壁下方設(shè)有孔，箱體與管道連接，至少安排一條管線；管道圍繞罐體中心對稱，排放口設(shè)有流量控制閥，側(cè)壁上設(shè)有能夠控制流量控制閥的傳感控制開關(guān)；感應(yīng)控制開關(guān)包括上感應(yīng)控制開關(guān)和下感應(yīng)控制開關(guān)�！ ⊥ㄟ^管道將氣體送入罐體內(nèi)，使產(chǎn)品像開水一的閃蒸干燥機(jī)在輸送機(jī)中進(jìn)行干燥，其停留時間在0.5和3.5秒之間。然后將物料轉(zhuǎn)移到由旋風(fēng)分離器和過濾器組成的干燥產(chǎn)品收集系統(tǒng)中。干燥的產(chǎn)品被去除，使用的氣體被排出。一些系統(tǒng)也包含循環(huán)流。??首先考慮安全方面，我們必須看的方法來降低干燥系統(tǒng)在火災(zāi)或爆炸的可能性。在一個標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，使用熱空氣為傳熱介質(zhì)。流化床干燥機(jī)低維護(hù)流化床干燥機(jī)米切爾流化床干燥機(jī)，流化床式干燥機(jī)基礎(chǔ)上塞流主要經(jīng)營以下產(chǎn)品的流化速度。干燥的協(xié)助下攪拌產(chǎn)品的床，這不僅降低了空氣流速，但也有助于混合床和控制的停留時間。米切爾污泥干化系統(tǒng)的心臟是一個蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)和攪拌機(jī)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的無粉塵顆粒材料。低排放量，有助于實(shí)現(xiàn)法律標(biāo)準(zhǔn)的排放干燥劑是一種吸濕能力較強(qiáng)的粉劑，其主要成分一般采用的是石灰粉，也有一些使用五氧化二磷、氯化鎂等材料。這些干燥劑一般應(yīng)用到一些食品行業(yè)。或者是工業(yè)行業(yè)。如果是醫(yī)藥行業(yè)的話，這種干燥劑是不合格的。下面就為大家介紹一下應(yīng)用到藥品行業(yè)的的干燥劑。
藥用干燥劑基本知識：
干燥劑是一種從大氣
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