回轉(zhuǎn)干燥窯干燥過程
一般來說干燥可分為兩個(gè)階段.即常速干燥階段和陣速干燥階段。對(duì)于常速干燥階段.當(dāng)物料吸水達(dá)到飽和時(shí),全部顆粒表面都被濕潤.干燥速率取決于表面汽化的速率,即取決于干燥介質(zhì)的性質(zhì)(溫度、濕度等),而與濕物料性質(zhì)關(guān)系較小。而降速干燥階段,物料內(nèi)部水分向表面遷移的速率低于物料表面水分的汽化速率.汽化移向固態(tài)內(nèi)部,此時(shí)干燥速率主要取決于物料特性。
根據(jù)keey等人的研究,干燥速率和物料含水量近似成比例。krevelen試驗(yàn)證實(shí)物料溫度對(duì)干燥速率有重要影響(近似為三次方關(guān)系).通過一系列合理簡化后,逆流型回轉(zhuǎn)干燥窯可用一個(gè)具有分裂邊界條件的四聯(lián)立非線性雙曲型偏微分方程描述,通過對(duì)此PDES數(shù)字*真表明,物料在窯內(nèi)的狀態(tài)呈現(xiàn)三個(gè)典型區(qū)域,熱帶、干燥帶和加熱帶
分類
1.直接傳熱式
適用于干燥物料對(duì)高溫不敏感及不怕煙塵污染的情況。其特點(diǎn)是煙氣與被烘干的物料直接接觸,熱效率高,流體阻力小。
2.間接傳熱式
適用于干燥物料對(duì)高溫氣體敏感或怕煙塵污染,或易揚(yáng)塵的粉狀物料的烘干。其特點(diǎn)是煙氣與物料不直接接觸,傳熱效率及烘干效率比較低,己經(jīng)很少使用。
3.復(fù)合傳熱式
適用于不能與高溫氣體接觸,不怕污染的烘干。其特點(diǎn)是*溫?zé)煔獠慌c物料相接觸,溫度降低后的煙氣則與物料直接接觸,熱效率介于上述二者之間,流體阻力較大。
按干燥窯內(nèi)物料與氣體的流動(dòng)方向
1.順流式
物料與氣流的運(yùn)動(dòng)方向一致,物料與煙氣由同一端進(jìn)入回轉(zhuǎn)干燥窯窯體內(nèi),含水分較多的物料與溫度高、濕度低的氣體首先接觸,此時(shí)物料溫度很快上升到氣體的濕球溫度,而煙氣與物料表面水汽的濃度差較大。由于兩者溫差較大,熱交換急劇,所以干燥的速度很快。隨著物料和煙氣在窯內(nèi)不斷前進(jìn),干燥不斷進(jìn)行,物料的水分會(huì)逐漸減少,同時(shí)溫度會(huì)逐漸升高,而煙氣的溫度會(huì)逐漸降低,同時(shí)濕度會(huì)逐漸升高。
2.逆流式
物料與氣流在窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反,濕物料和高溫低濕的氣體分別由兩端進(jìn)入窯內(nèi)且相向流動(dòng)。將要烘干的物料與溫度、濕度低的氣體接觸,而進(jìn)入窯內(nèi)的濕物料則與溫度低、濕度高的氣體接觸,這樣造成了開始干燥速度不太快而降速階段干燥速率不太慢的現(xiàn)象,因此在整個(gè)過程中干燥速率比較均勻。
一般工業(yè)上所烘干的原料,都不希望溫度過*,有的溫度過高時(shí)會(huì)發(fā)生晶化而失去活性,有的會(huì)失去化學(xué)結(jié)合水,降低其可塑性,有的會(huì)**,失去揮發(fā)分,這些變化對(duì)生產(chǎn)都不利,甚至是危險(xiǎn)的,因此一般不用逆流式干燥窯。
回轉(zhuǎn)干燥窯提高效率方法
回轉(zhuǎn)窯干燥能力*化,在進(jìn)料性質(zhì)一定的情況下,主要從下述三個(gè)方面采取措施
提高氣流溫度;
增加物料與熱氣流的接觸表面積與接觸時(shí)間;
降低廢中水蒸汽的含量(水蒸汽分壓)。
在提高爐溫(包括爐頭、爐尾)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、操作沒有影響的前提下,可以適當(dāng)*,強(qiáng)化生產(chǎn)。例如冰晶石干燥時(shí),爐尾溫度*達(dá)320℃,干燥操作仍然正常。但必須指出,隨著爐溫的升高,廢氣溫度也隨著上升,意味著熱損失增加,燃料消耗增大。因此,片面地用提高爐溫來強(qiáng)化生產(chǎn)的辦法,并不一定是*經(jīng)濟(jì)的。如Na2SiF6采用回轉(zhuǎn)窯干燥,由于有熱分解現(xiàn)象,要求料溫不超過150℃,爐頭溫度不超過400℃,對(duì)爐溫有嚴(yán)格限制,就不宜采用提高爐溫的辦法來*化生產(chǎn)。
增大物料與煙道的接觸表面,對(duì)提高產(chǎn)能****果。在干燥爐內(nèi),物料隨窯身轉(zhuǎn)動(dòng),沿爐壁抬升一定高度便向下滑動(dòng),同時(shí)緩慢地向前推進(jìn),物料分散情況是很不好的,因而**地限制了熱氣流與物料的接觸機(jī)會(huì),處料層里面的料,其周圍的水蒸汽不易被帶走,降低了干燥速度。同時(shí),物料受熱不均,容易產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象,對(duì)受熱分解的物科是不利的。在爐內(nèi)安裝各種形式的翻料扳,就是為了解決這一問題。有些干燥爐從爐尾到爐頭的長度上都安裝有翻料板,使用良好,并取得了一定的效果。爐內(nèi)安裝翻料板相當(dāng)普遍,如水泥窯,螢石干燥窯,氧化鋁燒成窯、干燥窯等。氟化鹽生產(chǎn)因?yàn)楦G短和干燥物質(zhì)的腐蝕性,安裝翻料板尚有困難,故未采用。有翻料板的回轉(zhuǎn)窯,因?yàn)榉习灏盐锪蠐P(yáng)起,隨爐尾廢氣帶走的粉塵**增加,不過收塵技術(shù)的進(jìn)步,可以克服這一不足