QG-600型气流干燥机成套设备

技术报告说明

(一)概述：

QG气流干燥机是大批量的干燥设备，它采用瞬间干燥的原理，利用载热空气的快速运动，带动湿物料，使湿物料浮在热空气中，这样强化了整个干燥过程。提高了传热物质的速率，经过气流干燥的物料，非结合水分几乎可以全部除去（例如：淀粉等物料进料含水量 40%左右，成品出料可为13.5%），所干燥的物料，不会产生变质现象，产量可比一般干燥机有显著提高，用户在短期内取得较高的经济效益。

（二）特点：

QG气流干燥机，适用于制药、化工、食品、建材、塑料等行业的粉状物料的干燥除湿，例如：淀粉、鱼粉、食盐、酒糟、面筋、塑料树脂、矿粉、煤粉、ABC苯甲酸、23酸、甘氨酸、聚氯乙烯、聚丙烯、硫酸钠、焦亚硫酸钠多种物料的干燥。

（三）应用范围：

本公司生产制造QG气流干燥设备，引进美国先进技术设备，经过独特的设计，已达到国际一流先进水平，本产品整个设备自动化程度高，投资少，能耗低，占用人力和厂房面积比较少，通用面广，是理想的现代化设备。

本机特别适合含湿量比较大的，呈膏糊状的湿物料，以及用其他气流干燥方法无法干燥的物料，如：醋酸乙烯及聚乙烯的共聚物，醋酸纤维絮，催化剂，C.M.C、CT-1树脂、煅石膏、电解二氧化锰、蒽醌磺酸铵盐、氟石、硅藻土、硅胶催化剂、骨粉、过氟酸钾磺胺类药物、合成树脂、活性面筋、恬性白土、化学滤饼、金红石型钛白粉、癸二酸、硫酸铜、硫酸铝、硫酸钠、磷酸钙、磷酸酯化淀粉、染料、柠檬酸钙、煤泥、粘土、粘土水泥、氢氧化铝、氢氧化钡、乳酸钙、食品、三聚氰酸.石膏浆、石灰、生物制品、碳黑、碳酸钙浆、污泥渣、有机化学品硬脂酸铝、氧化铁、有机燃料、玉米蛋白饲料、阴湿泥浆、云母粉、药剂、颜料、重铬酸钾纸浆、酒糟渣等。

（四）工作原理：

气流干燥能从易于脱水的颗粒，粉末状物料、迅速除去水份（主要是表面水份）。在气流干燥中，由于物料在干燥器内停留的时间短，使干燥成品的品质得到最佳的控制。我厂强化型气流干燥是在基本型上增加一套转速可以无极调节的强化器组成，湿物料通过螺旋加料器进入强化器后和热气流充分混合，在飞速旋转的击刀击碎和推进下，物料被破碎成细颗粒，在干燥同时向出口移动，最后在风力吸引下进入干燥管，进一步均匀干燥。风力无法吸引的湿重颗粒继续被击碎、干燥，直至能被风吸起进入干燥管。

（五）设备选型及计算：

（1）、需方提供的设计参数：

      1.物料名称：     甘氨酸

      2.物料承受温度： 120℃

      3.提供热源：    蒸汽；蒸汽压力0.3-0.4Mpa，蒸汽温度143.4℃；

      4.处 理 量：    W_处=8万吨/年；

        一年按照330天计算，每天按照24小时设计；

      5.干燥前含率：  W_初=4-6%；（本次设计按照6%计算为准）

        烘干物为甲醇与水，水占烘干物的百分之30%

      6.干燥后含率：  W_终≤1%；

      7.干燥介质：    净化后的空气；

      8.设备材质：    物料经过处不锈钢制作，材质sus304；

      9.控制系统：    控制柜集中控制；

  （2）、工艺形式确定：

    1.物料参数：

      物料温度：        θ1=10℃（按照年平均温度计算）

      设产品温度：      θ2=60-65℃（一般产品温度比排风温度低10-15℃）

      设产品绝干比热：  Cs=0.4Kcal/kg.℃

     2.环境参数（四川乐山）：

      环境温度：       t₀=10℃

      相对湿度：       64%

      空气含湿量：     d₀=4.8g水/kg干空气

      热风进口温度：   t₁=130℃

      热风进口含湿量： d₁=4.8g水/kg干空气

      设排风温度：     t₂=80℃

（3）、气流干燥机控制参数：

1. 主电源：      380V 50Hz；

2. 控制电源：    220VAC；

3. 进风温度：    130℃（t₁）；

4. 排风温度：    80℃（t₂）；

5. 原料温度：    原料温度10℃（θ1）

6. 产品温度：    产品温度一般比出风温度低15℃，即65℃（θ2）

（4）、公用工程

       1. 动力电源:    380V，3相5线，50HZ；

       2. 压缩空气

          压    力：   0.4MPa；

          用    量：   0.6-0.8m3/min；

 (5)、物料衡算：

   1. 总蒸发量：W_蒸发=（W_初-W_终）/(1-W_初)×W_处=【(0.06-0.01)/(1-0.01)】×10000

      W_蒸发=510kg/h；

   2. 脱水量：

      W_水=150kg/h；

      W_甲醇=360kg/h；

   2. 处产量：

      W_处=10000kg/h；

（6）、热量衡算：

   1. 蒸发水所需热量Q_水：

      Q_水= W_水×（595+0.45×t₂-1×t₀）

         =150×（595+0.45×80-1×10）

         =9.315×10⁴Kcal/h

Q_甲醇= W_甲醇×（278.8+0.45×t₂-1×t₀）

         =360×（278.8+0.45×80-1×10）

         =10.98×10⁴Kcal/h

      甲醇汽化热约37.39kJ/mol,甲醇的摩尔质量为32.04g.mol

      解：37.39kJ/mol×32.04g.mol=278.78Kcal/kg；

计算中取水的比热Cs为1.0Kcal/h. ℃

计算中甲醇的比热Cs为0.88Kcal/h. ℃

   2. 产品升温所需热量Q_产：

     Q_产=W_产×[Cs×(1- w₂)+ 1× w₂]×（θ2-θ1）

       =9490×[0.4×(1- 0.01)+ 1× 0.01]×（65-10）

=21.2×10⁴Kcal/h

     计算中取绝干物料的比热Cs为0.4 Kcal/h. ℃

   3. 干燥塔外围护热损失Q_损：

     Q_损=0.10×（Q_水+ Q_产）

        =0.10×（10.98×10⁴+21.2×10⁴+9.315×10⁴）

        =4.15×10⁴Kcal/h

验算：一般干燥设备外围护热损失控制在60-100 Kcal/h水；

现计算得：4.15×10⁴Kcal/h/510=81.4Kcal/h,在控制范围中。

 4.干燥所需的热风量：

G=（Q_水+ Q_产+ Q_损）/【i₁-i₂'－0.1×0.24×（t₂－t₀）】

i₁-i₂'=（0.24+0.45×d₀）×（t₁－t₂）

     =（0.24+0.45×0.0048）×（130-80）

     =12.11Kcal/kg

G=（10.98+21.2+9.315+4.15）×10⁴/【12.11－0.1×0.24×（80－10）】

 =43764kg/h；

设计过程中需考虑15%的漏风量和10%的余风量，干燥机所需的风机流量为：54700kg/h；

       5. 干燥所需的最大热量：

          Q=G×（i₁-i₀）

 i1-i0=【（0.24+0.45×d1）×t1＋595×d1】－【（0.24+0.45×d0）×t0＋595×d0】

     =【（0.24+0.45×0.0048）×130＋595×0.0048】－【（0.24+0.45×0.0048）×10＋595×0.0048】=29.06Kcal/kg

Q=43764×29.06=127.2×10⁴Kcal/h

        6.干燥排风含湿量验算：

          d₂= d₁+ W_水/G

            =0.0048+510/43764=0.01645kg水/kg干空气；

查空气焓湿图可知：与排风温度和含湿量相对应的湿球温度为t_w2=35.9℃，则t₂－t_w2=44.1℃（差距要求大于环境温度10℃），可保证旋风分离器不结露，物料不会结块。