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范强喷雾干燥的节能措施

信息来源:本站 | 发布日期: 2022-04-21 14:22:25 | 浏览量:33479

摘要:

喷雾干燥操作是能耗比较大的单元过程之一,而能量利用率又很低,特别是近年来随着能源危机的出现,能源价格的不断上涨,因此,有必要采取措施改变喷雾干燥设备的操作条件,选择热效率高的喷雾干燥装置,回收排出的废气中的部分热量来降低生产成本,所以,如何降低能耗,有…

  喷雾干燥的节能措施
  众所周知,喷雾干燥操作是能耗比较大的单元过程之一,而能量利用率又很低,特别是近年来随着能源危机的出现,能源价格的不断上涨,因此,有必要采取措施改变喷雾干燥设备的操作条件,选择热效率高的喷雾干燥装置,回收排出的废气中的部分热量来降低生产成本,所以,如何降低能耗,有时会变成关键的问题。常州市范强干燥设备有限公司将介绍喷雾干燥机操作的几种节能措施。
  一、提高热风进口温度和降低废气出口温度
  提高热风进口温度可降低热量消耗(生产能力恒定)。干燥器的热量消耗通常表示为比热量消耗(即蒸发1kg水分所需要的热量;有时,也用生产1kg产品所需要的热量来表示),提高热风进口温度可以显著降低热量消耗,通过降低废气出口温度、增加温度差(=热风进口温度-废气出口温度)、充分利用热风的热量,可提高热效率。
  二、提高料液含固量
  料液进入喷雾干燥机前,通过离心分离或蒸发器等预脱水处理,可增加物料中的含固量,降低喷雾干燥机的蒸发负荷,这是喷雾干燥机节能的最有效方法之一。因为在喷雾干燥机内,加热料液利用的是热空气的湿热,而预热则是利用水蒸气的潜热或废热等。此外,料液的预热还有利于雾化。因此,应尽可能提高料液含固量到最大值。
  三、提高料液温度
  提高料液温度(采用废热预热或水蒸气间接预热),可降低单位质量干燥产品的热量消耗。料液预热,可降低料液黏度,改善雾化性能;防止料液结晶,堵塞雾化器;提高料液温度,使雾滴在喷雾干燥机内可直接蒸发,不存在预热阶段。
  四、排放的废气进行部分在循环
  在开式喷雾干燥流程中,废气全部排放到大气中,这大约可损失总热量的10%~30%。特别是废气出口温度比较高时,热损失更大。如果废气出口温度超过120℃时,采用部分废气循环流程,可以节省能耗达20%,利用部分废气中的部分余热,使喷雾干燥机的热效率有所提高;但随着废气循环量的增加,而使热空气中的湿含量增加,干燥速率将随之降低,使湿物料干燥时间的增加而带来干燥设备费用的增加;因此,存在一个最佳废气循环量。一般的废气循环量为20%~30%。
  五、减少喷雾干燥机的热损失
  一般来说,喷雾干燥机的热损失不会超过10%,大中型生产装置若保温适宜,热损失约为5%左右。因此,要做好喷雾干燥机的保温工作,但也不是保温层越厚越好,应确定一个最佳保温层厚度。为防止喷雾干燥系统的渗漏,一般采用送风机和引风机串联使用,经合理配置使系统处于零压状态操作;这样,可以避免喷雾干燥机因干燥介质的漏出或环境空气的漏入而造成干燥器热效率的下降。
  六、采用二级或三级组合干燥技术
  采用组合干燥主要是为了提高干燥产品质量和节能,尤其是对热敏性物料最为适宜。乳制品干燥系统就是一个典型的实例,它是由喷雾干燥和振动流化床两级干燥组成,其单位热量消耗由单一喷雾干燥的5550kJ/kg降低为4300kJ/kg,节能20%左右;同时又使奶粉速溶性提高。
  采用二级或三级干燥组合可以节省能耗还有以下特点:
  1)在最后一级干燥中,产品可以达到较低的含湿量
  2)可以获得较低的产品温度(后部可设置冷却段)

  3)通过分级或团聚,可以改变粉体颗粒粒度分布


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  4)提高干燥过程热效率
  七、过热蒸汽喷雾干燥
  与空气相比,蒸汽具有较高的热容;若传递热量相同时,所需的质量流量将减少;蒸汽的热导率较高,即意味着具有较高的传热系数,亦既有较高的传热速率(物料内扩散控制的降速干燥阶段除外),使喷雾干燥机更为紧凑。如何有效利用喷雾干燥机排出的废蒸汽,是这项技术成功的关键。一般将废蒸汽用作工厂其他过程的工作蒸汽,或经再压缩或加热后重复利用。
  过热蒸汽喷雾干燥的优点是:可有效利用喷雾干燥机排出的废蒸汽,节约能源;无火灾和爆炸危险;减少产品氧化变质的隐患,可改善产品质量;干燥速率快,设备紧凑。但还存在一些不足之处:工业使用经验有限;加料和卸料时难以控制空气的渗入;产品温度较高。
  八、利用换热器回收余热
  利用换热器回收废气的热量,可以显著地节省能量。有两种换热器型式,即空气-空气以及空气-液体-空气可以采用。
  空气-空气换热器,这种型式适用于空气进口管和出口管能够并列排在一起的场合,当干燥器废气出口温度较高时,可采用空气-空气换热器这种余热回收方式,换热器材质全部用不锈钢制造。
  空气-液体-空气换热器,这种型式适用于当现场管线的布置受空间限制时,可在远离现场的地方布置。当干燥废气出口温度低于130℃时,传热介质可采用水和乙二醇的混合物,它可以在许多工业中应用。
  这里还需指出的是,在任何一个喷雾干燥过程或喷雾装置的选择及确定时,最终的目标和依据是完成这一生产任务所需的总成本最低。在总成本中,一般主要包括设备费和人员操作费两大项。因此,片面地追求喷雾干燥过程的高热效率以及节省操作费用而使设备费用大增,或单纯地强调设备操作的强化以减少单位产品所需的设备费用而使过程热量消耗大为上升的作法,都不能获得生产过程最佳的经济效益。所以要适当兼顾这两个因素,从中得到最佳方案。
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