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古龙酸脉冲气流干燥系统
张德元1，2 蔡豫2
（1 东北大学 辽宁 沈阳 110004；2 东大能发节能技术研究院 辽宁 沈阳 110021）
摘 要：本文结合工程实际，论述了3.5T/h古龙酸脉冲气流干燥系统设计计算，特点及应用情况。干燥物料湿分为乙醇和水，全套系统防爆设计。加料机变频调速，称重显示。风机电机软起动，减振消声。脉冲布袋除尘，快速换袋。采用PLC控制系统，触摸屏操作，电机运行动态监测。
关键词：古龙酸；干燥；脉冲气流
Drying System with Pulsating Flow for Gulong Acid
Zhang Deyuan1，2 Cai yu2
(1 Northeastern University liaoning shenyang 110004；2 Dongda Nengfa Institute liaoning Shenyang 110021)
Abstract Introduce the design characteristic and practice apply of drying system with pulsating flow for gulong acid. The volatile material is water and alcohol. The system is prevent from exploding. The feeder speed changes with frequency. The system is operated with PLC. The system parameters are operated and supervised on screen.The fans are damped and muffled. Dust is collected with pulsating bag.
Keywords：Gulong Acid；drying；pulsation flow
1 简介
近年来，随着国民经济不断发展和人民生活水平不断提高，对维生素C的需求量日益增加，维生素C行业得到了迅速发展。目前，我国维生素C年产量10万吨，占国际市场60%。古龙酸是维生素C生产过程中的一个中间体。古龙酸经离心脱水后为结晶状粉体，含湿份为乙醇和水，易吸潮板结，有少量结团。
某药厂3.5T/h古龙酸干燥设备原采用双锥回转干燥机，每批需干燥二个多小时，而且质量还不能满足下道工序要求，企业做为难题对外招标。有两种干燥方案可考虑，一是固定床，二是气流。由于物料颗粒大小分布较宽，固定床流化条件不好控制，最后确定气流干燥方案。
气流干燥是一种使用较普遍的干燥型式，用于干燥结晶小颗粒物料是非常合适的，结构简单，投资少，安装方便，气固相接触面积大，是比较实用的干燥器。经过多年的生产实践，人们不断改进气流管的型式。脉冲气流管就是一种比较好的型式。物料在干燥管加速段气固间相对速度大，传热传质系数大，强化了干燥传热传质过程[1]。
2 结构布置
根据原有厂房实际情况和现场要求，全套系统要求防爆，进出料仓重量显示，螺旋加料机变频调速，风机电机软启动，减震消声。脉冲布袋除尘器侧面快速换袋。电器采用PLC控制，触摸屏操作，设备运行动态监控。如图1所示。
3 计算
产量 3500kg/h
蒸发量 水 139kg/h 乙醇 105kg/h
热风温度 90—100。C
由于在原有场地布置安装，增加了三个弯头，为了减少阻力，选择气流速度不便太高，由于物料有团聚，需要增大风速，所以选择合理风速很关键。
计算沉降速度[2]，物料直径按1mm考虑
Vt=(4dρmg/3ρgξ
式中：Vt ——沉降速度，m/s；
d——粒子直径，m；
ρm —— 物料密度；
ρg—— 空气密度；
g——重力加速度；
ξ——阻力系数。
计算得Vt=5.97m/s
乙醇分子式C2H5OH,分子量46，沸点78.4。C,蒸发潜热9260kcal/mol,比热0.586kcal/kg.k[3]。
经过物料衡算，热量衡算，确定风量12000Nm3/h，脉冲气流管直径φ500，φ800，换热器面积250m2，布袋过滤面积120m2，旋风除尘器CLK-700两台并联，风机一鼓一引两台。
4 电器说明
4.1 系统构成
4.2 系统特点
4.2.1 本系统采用人机界面操作，可显示及设定各种参数，如时间，温度等，由于各种操作采用触摸屏方式，可减少许多故障，以及随意增减操作点。另外，为方便工人现场能随时处理问题，在现场增设了两处按钮操作台，并可以随时停车。
4.2.2 考虑到易燃易爆工况，在电机及电磁阀等执行机构的控制方式上均采用无触点控制，对于大电机采用软启动方式，调速给料部分采用变频方式。
4.2.3 整个控制系统采用低压控制高压的方式，这样可有效地避免人身触电的安全隐患。
4.2.4 根据需要，此控制系统还可进行扩展，可通过通讯方式控制，监控另外独立的生产设备系统，这样，可以节省相关的人力及财力资源。
5 使用情况
系统制造安装后，经过调试达到产量质量要求，证明设计合理。遇到的主要问题及解决办法阐述如下：
由于实际生产中各批物料差异较大，有时含湿量过大，结团严重，螺旋加料机堵料，直径由φ200加大到φ300，等螺距改为变螺距，叶片轴穿过气流管，不再堵料。
由于厂房高度受限，布袋除尘器布袋选用螺旋弹簧骨架，换袋不方便，后来改用笼型骨架，卡箍安装，效果很好。
6 结论
(1) 本干燥器成功用于古龙酸干燥，解决了企业难题；
(2) PLC控制技术提高了气流干燥器水平，显示了很多优越性；
(3) 气流干燥虽是成熟技术，针对特殊物料必须认真考虑配套设备。
参考文献
[1] 潘永康，王喜忠. 现代干燥技术. 北京：化学工业出版社，1998
[2] 金国淼. 干燥设备设计. 北京：化学工业出版社，2002
[3] 童景山. 流体的热物理性质. 北京：中国石化出版社
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