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组合干燥系统在染料工业中的应用
摘要：本文介绍了应用于染料工业干燥的双桨叶－盘式连续干燥系统，重点阐述了工艺流程及主要设备，分析了这种组合形式的优势及应用领域，并与另外一种组合干燥器浆叶—浆叶连续干燥器进行了比较。关键词：组合干燥；双桨叶干燥器；盘式连续干燥器；1.前言染料工业是指生产染料中间体、染料、有机颜料及纺织染整助剂的工业，它是精细化工中一个历史比较悠久的工业部门。它不仅为纺织工业提供所需要的染料、颜料和染整助剂，使纺织品绚丽多彩，还广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、皮革、纸张、食品、油墨等其他工业中，并在军事上及作为某些工业部门的原料中也有广泛应用。在其生产中，干燥操作单元是一个重要环节，干燥器能否正确选择直接影响到产品的质量、操作环境和运行成本。选择干燥器时，一般需考虑以下几个因素：干燥器能否不污染环境、是否易于操作、热效率是否高、能耗是否少、占地面积是否小、是否能保证产品质量。综合以上几点的考虑及对物料性质的分析（染料类物料含水率较大，成滤饼状，有较大的粘度，流动性差，干燥后粒度较小），我们研究开发了最适合此种物料干燥的新型干燥系统－组合干燥器。组合干燥是由两种或两种以上的干燥器串联起来，从而使新装置兼有了不同型式干燥器的性能，达到单一干燥器所不能达到的目的。本文所说的干燥系统采用两级干燥串联操作，第一个干燥器起预干燥作用，使湿度较大粘度较大的物料湿含量降至某一值，然后经过第二个干燥器使物料含水率达到最终要求。本文介绍的组合干燥是由石家庄工大化工设备有限公司研究开发，并已成功的应用于靛蓝、氧化铁颜料、白碳黑、对内酯等染料工业和碳酸钙、无机盐及碱等行业，其组合形式为双桨叶－盘式连续干燥器。2.工艺流程及设备简介2.1、工艺流程双桨叶－盘式连续干燥系统由双桨叶干燥器和盘式连续干燥器两级干燥组成，其工艺流程见下图。 由固液分离岗位来的湿物料进入位于双桨叶干燥器顶部的加料器的加料口内，在干燥输送轴的传动下被加入干燥器内进行干燥，在饱和蒸汽或热水的间接加热下，物料中的较大部分水分被蒸发掉，使物料变得松散和易输送，在干燥器另一端底部的出料口排出，进入盘式连续干燥器进行下一步干燥，最终达到产品含水要求。2.2主要设备介绍2.2.1双桨叶干燥器双桨叶干燥器由夹套外壳、双螺旋干燥输送轴、驱动机构、顶盖、排湿系统等组成。外壳夹套和干燥输送轴内通入加热介质。湿物料从干燥器设在顶盖上的加料口加入干燥器内，在转动的干燥输送轴的推动下不断翻滚前进，物料在运动过程中被加热，进行传热传质完成干燥作业。根据被干燥物料的产量、性质、初始及最终含水量，确定干燥面积。双桨叶干燥器卧式工作，干燥完成后由干燥器另一端的底部出料口排出。整个干燥过程密闭操作，从物料中释放出的水蒸汽从排湿口排出。2.2.2盘式连续干燥器盘式连续干燥器是一种新型传导式干燥设备，具有连续运行、密闭操作、蒸发强度大、湿度梯度分布合理、动力消耗低、占地面积小等优点。同时，其配置简单，不需气流干燥所必须配置的旋风除尘器，不使用热风作为加热介质，因此，不会发生因热风和粉尘分离不好随尾气夹带造成的产品损失。盘式连续干燥器由干燥盘、耙臂、装在耙臂上的若干耙叶、主轴、传动装置、外壳等组成，中空的干燥盘内通入加热介质。干燥盘分为大盘和小盘两种，在干燥器内水平层式布置，干燥盘静止不动，物料在大盘上在耙叶推动下由外向里运动，由大盘的里缘落入小盘的里缘，物料在小盘上由里向外运动，由小盘的外缘落入大盘，物料在干燥盘面上由耙叶输送、翻动、呈阿基米德螺线轨迹运动，在运动过程中被干燥盘加热，进行传热传质完成干燥作业，根据被干燥物料的产量、性质、初始及最终含水量，确定干燥盘层数（干燥面积）。盘式干燥器立式工作，湿物料由顶部的加料口加入，通过每层干燥盘后由干燥器的底部排出，整个干燥过程密闭操作，从物料中释放出的水蒸汽从排湿口排出。3．本组合干燥系统的特点(1).安装方便，占地面积小。本组合干燥系统的关键设备为双桨叶干燥器和盘式连续干燥器，辅助设备较少，结构紧凑，占地面积小。(2).能耗低，操作费用低。由于两台干燥器均为传导型干燥器，其热效率较气流型干燥器高得多，经在染料工业使用中测得的数据表明，使用本组合干燥系统干燥同种物料能耗费用是使用其它气流干燥系统能耗费用的1/3-1/5，大大降低了加工成本，增加了企业利润。（3）.操作环境好。由于本组合干燥系统采用密闭操作，因此干燥的粉状物料不会在空气中扩散，从而杜绝了粉尘对环境和现场人员的污染。（4）.运行稳定，噪音较小。由于本组合干燥系统运行功率较小，并密闭操作，因此设备运行平稳，噪音较小，增强了运行的安全性，并减少了噪音对环境的污染。（5）.操作简单，易于自动化控制，单位时间内产量大.（6）.特别适用于对含湿量较大、较粘的物料的干燥。（7）.避免了使用单一干燥器的弊端。如果单一使用双桨叶干燥器干燥物料，能耗消耗很大，经使用双桨叶干燥器应用于靛蓝干燥的厂家测试，单独使用双桨叶干燥器干燥靛蓝的能耗是使用此组合干燥器能耗的3倍；如果单独使用盘式连续干燥器干燥湿含量较大粘度较大的染料，物料将会慢慢的粘在设备的盘面上，设备将无法正常运行。4.工业应用本组合干燥自研究开发成功以来，已广泛的应用于染料、碳酸钙、无机盐及碱等工业的干燥生产中。经核算，适用本组合干燥系统后，产品的综合成本降低很多。下面列表对本组合干燥器与另一种组合干燥器浆叶—浆叶组合干燥器在年产2000吨靛蓝干燥中的经济指标比较。从下表中可看出：使用双桨叶－盘式连续干燥系统每干燥1吨靛蓝节约费用176.7元，年创经济效益35.34万元。由于设备减少了对环境的污染，提高了产品质量，占地面积小，能耗小，因此具有较大的社会效益。注：1、电价按0.47元/度计。2、蒸汽价格按106元/吨计。3、人员费用按人年费10000元计
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