一、前言:
干燥,作為染料生產的重要單元操作,一直為人們所重視,這是因為從干燥理論上講,發展的還不很完善。雖然現有的數學模型可以指導干燥器的設計,但這些模型的建立往往忽略了許多條件,導致計算結果與實際往往有較大出入。染料產品的許多指標與干燥器之間有較密切的關系,有時干燥的設計不得不依靠經驗,所以在這一領域仍有做不完的工作。
干燥往往與耗能聯系在一起,據介紹,約有10%的能源消耗在干燥上,而干燥的熱效率在職15~80%這樣大的范圍內波動,采用哪種干燥方法,如何選擇干燥設備,這對熱能的利用有密切關系,并將直接影響產品的附加值及工廠的經濟效益,所以歷來為人們所重視。干燥設備往往投資大,在染料生產中,干燥設備的投資占很大的比例,所以決策者對這類設備的確定都持慎重態度。染料的干燥經常伴隨廢水、廢氣和噪音,它與環保工作連系在一起,正確的干燥方法,有重要的經濟效益和社會效益。染料干燥是生產的后期操作,對產品的總收率、質量都有直接影響。
由于以上原因,各染料廠對這一單元操作非常重視,本文對染料干燥設備的現狀、發展趨勢發表一些粗淺看法。
二、國外染料干燥設備現狀及發展趨勢:
1.用于膏糊狀染料干燥的有八十年代初開發成功的旋轉閃蒸干燥器、振動載體干燥器、流化床干燥器、籠型粉碎干燥器、帶式干燥器、板式干燥器及旋風干燥器等,這些設備的特點是對難以輸出送膏糊狀染料均有良好的效果,所得產品大多為粉狀或不規則實心顆粒。
2.用于可流動漿狀染料的有噴霧干燥器、滾筒干燥器及多功能干燥器等。噴霧干燥器噴嘴型式有壓力式、轉盤式和氣流式,前兩種型式可生產出空心的微粒狀產品。
3.組合式干燥器,這類設備縮小干燥器體積,操作靈活,主要有噴霧表面流化干燥器、噴霧流化床干燥器、噴霧帶式干燥器等。有些產品干燥后需迅冷卻,組干燥器有三級干燥,其中一級為冷卻干燥。此外,還有其它干燥型式。
近年來,國外干燥設備的發展趨勢可概括為:
1.干燥設備向大型化連續化密閉化的方向發展,所謂大型化,就是提高設備的水分蒸發量,這樣有利于產品質量的穩定,降低能耗,提出高干燥熱淚效率,設備造價、廠房費用、設備運轉費用都較經濟。
2.進一步開發膏糊狀染料干燥設備,對物料性質與輸出送、干燥規律進行探險索,更有效地解決這類物料的干燥。
3.針對染料的熱敏性,開發真空干燥等到低溫干燥設備,保證低熔點染料在干燥過程式中不變質。
4.研制開發新的多功能設備,集過濾、干燥、粉碎、拼混等到單元操作于一機,簡化操作程序。
5.設備制造廠進秉行設備的系列化設計和計算機附助設計,對系統進一步優化,使之發揮更大作有。
6.加強理論研究和物料試驗,不斷推出新產品,以推動染料生產的發展。
三、國內染料干燥設備的現狀及發展趨勢:
我國的干燥設備開發較晚,但發展速度很快,一九六四年地區性調查時只有箱式干燥器、回轉干燥、滾筒干燥、氣流干燥等幾種型式,到一九七五年全國性調查就出現了多種干燥設備,^近的調查結果表明,近年來我國染料行業干燥設備主要集中在以下幾種類型上。
箱式干燥器
箱式干燥器始終占據干燥設備的主導地位,這是因為箱式干燥器制造簡單,造價費用低,操作方便,適用于小批量、經常更換品種、間歇式生產的場合。但箱式干燥器生產周期較長,雖然低溫操作,也易造成過染料過熱而變質,產品水分不均,干燥后產品需經過干粉粹,設備 熱效率低(一般只有15%左右)。對箱式干燥器應進行改造,采用強制熱風循環結構,保溫層、門及一些開孔處應注意密閉,防止能量損失,提高熱效率。
耙式干燥器
耙式干燥適應于膏狀染料及中間體的干燥,適用范圍較廣,特點是熱效率高。但有些耙式干燥器是間歇操作,生產能力受到影響。近年來隨著閃蒸干燥器和槳葉式干燥器的使用,耙式干燥器有被二者取代的趨勢。
噴霧干燥器
噴霧干燥器的類型,由噴嘴劃分有壓力式、轉盤式和氣流式三種,每一種型式在國內均有應用。氣流式多為六十年制造的下噴上干燥塔,因能耗大,產品易過熱變質,已逐步被另外兩種型式所代替。因壓力式、離心式干燥器可生產空心狀微粒產品,深受用戶歡迎。但噴霧干燥器的缺點是熱效率低、投資大,解決的辦法是與其它型式干燥器優化,排出的尾氣經過余熱回收,將更有發展前途。
旋轉閃蒸干燥器
旋轉閃蒸干燥集干燥、粉碎為一機,可有效干燥膏狀染料及中間體。特點是熱率高,生產能力大。但因物料性質差異大,要求必須有相應的加料器,在這方面研究還很不夠,還應進行更多的試驗找出規律,使之擴大使用范圍。
此外,振動流化床、空心槳葉干燥機、振動載體干燥機、旋風干燥器也都是近年來出現在染料行業的新機型 ,對我國的染料干燥技術的發展均起一定的推動作用。