一、前言:
干燥,作为染料生产的重要单元操作,一直为人们所重视,这是因为从干燥理论上讲,发展的还不很完善。虽然现有的数学模型可以指导干燥器的设计,但这些模型的建立往往忽略了许多条件,导致计算结果与实际往往有较大出入。染料产品的许多指标与干燥器之间有较密切的关系,有时干燥的设计不得不依靠经验,所以在这一领域仍有做不完的工作。
干燥往往与耗能联系在一起,据介绍,约有10%的能源消耗在干燥上,而干燥的热效率在职15~80%这样大的范围内波动,采用哪种干燥方法,如何选择干燥设备,这对热能的利用有密切关系,并将直接影响产品的附加值及工厂的经济效益,所以历来为人们所重视。干燥设备往往投资大,在染料生产中,干燥设备的投资占很大的比例,所以决策者对这类设备的确定都持慎重态度。染料的干燥经常伴随废水、废气和噪音,它与环保工作连系在一起,正确的干燥方法,有重要的经济效益和社会效益。染料干燥是生产的后期操作,对产品的总收率、质量都有直接影响。
由于以上原因,各染料厂对这一单元操作非常重视,本文对染料干燥设备的现状、发展趋势发表一些粗浅看法。
二、国外染料干燥设备现状及发展趋势:
1.用于膏糊状染料干燥的有八十年代初开发成功的旋转闪蒸干燥器、振动载体干燥器、流化床干燥器、笼型粉碎干燥器、带式干燥器、板式干燥器及旋风干燥器等,这些设备的特点是对难以输出送膏糊状染料均有良好的效果,所得产品大多为粉状或不规则实心颗粒。
2.用于可流动浆状染料的有喷雾干燥器、滚筒干燥器及多功能干燥器等。喷雾干燥器喷嘴型式有压力式、转盘式和气流式,前两种型式可生产出空心的微粒状产品。
3.组合式干燥器,这类设备缩小干燥器体积,操作灵活,主要有喷雾表面流化干燥器、喷雾流化床干燥器、喷雾带式干燥器等。有些产品干燥后需迅冷却,组干燥器有三级干燥,其中一级为冷却干燥。此外,还有其它干燥型式。
近年来,国外干燥设备的发展趋势可概括为:
1.干燥设备向大型化连续化密闭化的方向发展,所谓大型化,就是提高设备的水分蒸发量,这样有利于产品质量的稳定,降低能耗,提出高干燥热泪效率,设备造价、厂房费用、设备运转费用都较经济。
2.进一步开发膏糊状染料干燥设备,对物料性质与输出送、干燥规律进行探险索,更有效地解决这类物料的干燥。
3.针对染料的热敏性,开发真空干燥等到低温干燥设备,保证低熔点染料在干燥过程式中不变质。
4.研制开发新的多功能设备,集过滤、干燥、粉碎、拼混等到单元操作于一机,简化操作程序。
5.设备制造厂进秉行设备的系列化设计和计算机附助设计,对系统进一步优化,使之发挥更大作有。
6.加强理论研究和物料试验,不断推出新产品,以推动染料生产的发展。
三、国内染料干燥设备的现状及发展趋势:
我国的干燥设备开发较晚,但发展速度很快,一九六四年地区性调查时只有箱式干燥器、回转干燥、滚筒干燥、气流干燥等几种型式,到一九七五年全国性调查就出现了多种干燥设备,^近的调查结果表明,近年来我国染料行业干燥设备主要集中在以下几种类型上。
箱式干燥器
箱式干燥器始终占据干燥设备的主导地位,这是因为箱式干燥器制造简单,造价费用低,操作方便,适用于小批量、经常更换品种、间歇式生产的场合。但箱式干燥器生产周期较长,虽然低温操作,也易造成过染料过热而变质,产品水分不均,干燥后产品需经过干粉粹,设备 热效率低(一般只有15%左右)。对箱式干燥器应进行改造,采用强制热风循环结构,保温层、门及一些开孔处应注意密闭,防止能量损失,提高热效率。
耙式干燥器
耙式干燥适应于膏状染料及中间体的干燥,适用范围较广,特点是热效率高。但有些耙式干燥器是间歇操作,生产能力受到影响。近年来随着闪蒸干燥器和桨叶式干燥器的使用,耙式干燥器有被二者取代的趋势。
喷雾干燥器
喷雾干燥器的类型,由喷嘴划分有压力式、转盘式和气流式三种,每一种型式在国内均有应用。气流式多为六十年制造的下喷上干燥塔,因能耗大,产品易过热变质,已逐步被另外两种型式所代替。因压力式、离心式干燥器可生产空心状微粒产品,深受用户欢迎。但喷雾干燥器的缺点是热效率低、投资大,解决的办法是与其它型式干燥器优化,排出的尾气经过余热回收,将更有发展前途。
旋转闪蒸干燥器
旋转闪蒸干燥集干燥、粉碎为一机,可有效干燥膏状染料及中间体。特点是热率高,生产能力大。但因物料性质差异大,要求必须有相应的加料器,在这方面研究还很不够,还应进行更多的试验找出规律,使之扩大使用范围。
此外,振动流化床、空心桨叶干燥机、振动载体干燥机、旋风干燥器也都是近年来出现在染料行业的新机型 ,对我国的染料干燥技术的发展均起一定的推动作用。