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干燥設(shè)備干燥過程原理研究概況
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1 干燥動(dòng)力學(xué)研究概況
一個(gè)實(shí)際干燥過程的干燥動(dòng)力學(xué)特性，可以用被干燥物料的平均濕含量一時(shí)間與平均溫度一時(shí)間曲線（或干燥速率一平均濕含量曲線）來表達(dá)。一般的干燥過程可以分為一個(gè)“常速干燥段”和一個(gè)或兩個(gè)“降速干燥段”。常速干燥段與降速干燥段的分界點(diǎn)稱為：“臨界點(diǎn)”，此時(shí)濕物料的平均濕含量稱為”臨界濕含量”。在常速干燥段，物料寶石在濕球溫度不變，表面蒸發(fā)速率可由水蒸汽通過環(huán)繞氣膜的擴(kuò)散速率來確定。由于常速干燥過程段的機(jī)理明確、計(jì)算方法簡單，同時(shí)在實(shí)際干燥過程對(duì)許多物料來說干燥段都短或根本不存在，因此干燥動(dòng)力學(xué)的研究大多集中在降速干燥段。
由于物料的物理、化學(xué)、熱特征性千差萬別，濕物料的干燥過程很難用一個(gè)通用的物理機(jī)智來描述。R.B.Keey在他所著的《干燥原理與實(shí)踐》一書中對(duì)多孔料中的濕分遷移過程進(jìn)行了分析.他認(rèn)為在常速干燥段如果物料較初是全濕的話,那么在液體壓力梯度的作用下會(huì)有液相流動(dòng)存在,非結(jié)合濕分以液態(tài)存在于物料表面和大毛細(xì)孔中的液體體積,此時(shí)物料的表面溫度近似為濕球溫度;而塑性物料的體積收縮近似等于蒸發(fā)掉液體的體積.。在降速干燥段初期（也稱一降速干燥段）濕分仍處于飽和蒸汽壓下，濕分的遷移主要是毛細(xì)流動(dòng)。隨著濕含量的繼續(xù)下降，液體在固體的骨架中形成液滴橋，此時(shí)開始了蒸汽相液相的同時(shí)遷移過程；即便在高度民主毛細(xì)系統(tǒng)中，只要存在1攝氏度/mm的溫度梯度，就會(huì)有蒸汽相遷移。此時(shí)的物料溫度回升至濕球溫度以上。通常假設(shè)此階段的濕分遷移為掖相擴(kuò)展。隨著干燥速率的急劇下降，標(biāo)志著第二降速干燥段的開始，此時(shí)只有小毛細(xì)孔內(nèi)存在水分。這些水分沿毛細(xì)孔壁或在液體橋間通過持續(xù)的蒸汽冷凝作用而緩慢遷移，水蒸汽分壓下降。較后，在第三降速干燥段所有的干燥過程都發(fā)生在物料內(nèi)部，基本上沒有濕分通過物料表面的外逸過程，即濕分量不在降低，達(dá)到所謂的“平衡階段”，此時(shí)物料捏蒸發(fā)的濕分量等于冷凝量，達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。上述對(duì)整個(gè)干燥過程的描述并不存在于所有的工業(yè)干燥過程；根據(jù)被干燥物料的特性和對(duì)產(chǎn)品更新?lián)Q代較終濕含量的要求，很多工業(yè)干燥過程也許不存在常速干燥段和第三降速干燥段乃至第二降速干燥段。
2 多孔介質(zhì)內(nèi)部的濕分遷移機(jī)理研究概況
干燥中多孔固體物料內(nèi)部的濕分遷移過程涉及掖相流動(dòng)、毛細(xì)流動(dòng)、蒸汽流動(dòng)、掖相擴(kuò)散、蒸汽擴(kuò)散等諸多想象；在特定的干燥過程中，它們可能單一存在或多種現(xiàn)象并存，因此橫難用一種通用的理論來描述。根據(jù)側(cè)重點(diǎn)不同，在近一個(gè)世紀(jì)以來，人們提出了很多 描述多孔截止內(nèi)部濕分傳遞的理論，如機(jī)遇濃度梯度的掖相擴(kuò)散理論，基于蒸汽壓梯度的蒸汽擴(kuò)散理論，基于毛細(xì)力的掖相遷移理論，基于壓力差的掖相或蒸汽流動(dòng)理論，主要考慮氣體分子與孔道壁面碰撞作用的Knudson擴(kuò)散理論，考慮重心作用的有液相遷移理論主要應(yīng)用以及與固體吸附擴(kuò)散物質(zhì)的表面理論等。
〔1〕液相擴(kuò)散理論 該理論較早由Lewis提出，并獲得Newan、Sherwood等許多研究者的支持和應(yīng)用。他們認(rèn)為，液相擴(kuò)散理論是固體干燥過程質(zhì)量傳遞的基本機(jī)理，過程可用Fick方程描述。由于Fick方程描述質(zhì)量傳遞的主要推動(dòng)力是擴(kuò)散相濃并在預(yù)測(cè)許多固體物質(zhì)干燥過程時(shí)出現(xiàn)了失效，因而受到許多人的批評(píng)。如Babbit就曾批評(píng)說：“固體擴(kuò)展過程的推動(dòng)力應(yīng)該是壓力而不是濃度，而壓力和濃度之間很少呈線性關(guān)系”。還有人支出該理論的許多不足，如將干燥過程不同階段的質(zhì)量傳遞機(jī)理都?xì)w結(jié)于掖相遷移而沒有考慮收縮，在應(yīng)用Fick防塵時(shí)需做等溫?cái)U(kuò)散的假定，等等。
�。�2）毛細(xì)流動(dòng)理論 毛細(xì)流動(dòng)現(xiàn)象是指由于液固兩相分字間的相互吸引力而導(dǎo)致液體通過固體內(nèi)縫隙的流動(dòng)現(xiàn)象。毛細(xì)流動(dòng)理論較早有礙Buckinghan加以分析。他提出了“毛細(xì)勢(shì)”是不飽和毛細(xì)流動(dòng)推動(dòng)力的概念。他所說的毛細(xì)勢(shì)”是只毛細(xì)孔中由于液相表面張力而形成的彎月形界面處汽液兩相的蒸汽壓差。根據(jù)上述概念他給出了計(jì)算水分通量的毛細(xì)流動(dòng)防塵。在干燥中，毛細(xì)流動(dòng)理論主要應(yīng)用于高水分段的干燥過程，如紡織品、紙張、皮革以及細(xì)末粉、顏料、礦石、以及沙石等。當(dāng)被干燥物質(zhì)的濕含量較低〔低于該物質(zhì)與大氣環(huán)境狀態(tài)下的平衡濕含量〕時(shí)，由于毛細(xì)力的作用以不明顯，毛細(xì)流動(dòng)力論不在用。
�。�3） 蒸發(fā)一冷凝理論 該理論認(rèn)為多孔介質(zhì)內(nèi)部的濕分遷移完全以蒸汽的狀態(tài)進(jìn)行；干燥過程固體介質(zhì)內(nèi)部的擴(kuò)散相處于不斷蒸發(fā)和冷凝狀態(tài)。Herry假定固體內(nèi)部的蒸汽量隨蒸汽濃度與溫度呈線性變化，并句據(jù)此導(dǎo)出熱質(zhì)傳遞防塵。Gurr等人通過對(duì)土壤類不飽和多孔固體的實(shí)驗(yàn)觀察證實(shí)，有溫度梯度所引起的內(nèi)部濕分移動(dòng)不存在液相流；然而當(dāng)存在壓力梯讀時(shí)濕分的遷移就完全以液相的形式進(jìn)行。根據(jù)蒸汽一冷凝理論，多孔截止內(nèi)部濕分遷移的形態(tài)只要取決于是否存在溫度梯度，只有在溫度梯度存在條件下才有濕分以蒸汽形態(tài)傳遞的可能性。為此，Yong建議用Lewis數(shù)大雨60時(shí)可以忽略溫度梯度，不考慮蒸汽傳遞；而當(dāng)Lewis數(shù)小于60時(shí)，則必須考慮蒸汽傳遞的影響。
�。�4） Luikov理論 Luikov綜合了上述各傳遞過程之機(jī)理，根據(jù)不可逆熱里學(xué)原理與現(xiàn)象邏輯定律，人為驅(qū)動(dòng)力與流量存在一定的線性關(guān)系，并存在總濃度梯度在的液態(tài)擴(kuò)散和溫度梯度下的蒸汽擴(kuò)散。所有這些擴(kuò)散相式均可以通過類似于Fick定律的方程式加以描述。同時(shí)忽略收縮和變形，并假設(shè)物質(zhì)為均質(zhì)、求解困難，切其意義受到了質(zhì)疑，實(shí)際張沒有得到廣泛應(yīng)用。
�。�5）蒸汽前沿理論 該理論人為，固體無聊在干燥過程其內(nèi)部存在一個(gè)由外向內(nèi)不斷推進(jìn)的蒸發(fā)界面，成為蒸發(fā)前沿。Luikov、Gupta、Mikhaiov以及Cho等人先后對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)前沿將多孔介質(zhì)分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是蒸汽區(qū)域，另一個(gè)是蒸汽和液體的混合區(qū)域（或單純流體）。針對(duì)一個(gè)半無限大多孔介質(zhì)（即補(bǔ)考慮后邊界的影響）的干燥過程導(dǎo)出了此現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型。隨著社會(huì)的發(fā)展，隨著人們對(duì)物質(zhì)干燥的不斷提高的追求，干燥機(jī)誕生了，干燥機(jī)的種類繁多，服務(wù)于不同行業(yè)，有著各自的特點(diǎn)，微博真空干燥機(jī)就是其中一種，它的出現(xiàn)給人們解決了不少問題，它有著其它任何一款干燥設(shè)備沒有的幾大優(yōu)點(diǎn)。
微波加熱是一種輻射加熱，是微波對(duì)物體直 國內(nèi)干燥設(shè)備已經(jīng)有了40多年的歷史，在這40多年里干燥設(shè)備的技術(shù)水平也不斷提升，已研究出越來越多的知識(shí)，也隨著需要研制出了越來越多不同種類干燥設(shè)備，每一個(gè)知識(shí)都是研究的重點(diǎn)，干燥設(shè)備的研究更是重點(diǎn)，就像冷凍干燥的技術(shù)，冷凍干燥技術(shù)也已經(jīng)有了40年的歷史，冷凍干燥技術(shù)一直在不斷的的更新，1、采樣設(shè)備料斗配備取樣設(shè)備，可隨時(shí)取樣，測(cè)試物料的無聊鏜尾，確保產(chǎn)品質(zhì)量。 2，一步式造粒機(jī)設(shè)計(jì)了專用配氣盤，使載熱氣流呈螺旋狀進(jìn)入水平方向，使沸騰物料流可以接觸載熱氣流，吸收均勻熱量，物料干燥快速。減少蒸汽消耗并節(jié)省電力。 3，疏水袋采用防靜電過濾材料制成，質(zhì)地輕盈，便于組裝拆卸和清洗。 4，料一 、概述 FG型高效沸騰干燥機(jī)是目前GMP醫(yī)藥工程設(shè)計(jì)中與YK搖擺式顆粒機(jī)和GHL型高速混合制粒機(jī)配套的顆粒高效干燥裝置，其具有比傳統(tǒng)臥式XF沸騰干燥機(jī)更寬的流化范圍，且易于清洗。物料在流化的同時(shí)被低速攪拌，因而避免結(jié)塊，對(duì)于含濕量偏高、帶粘性物料，其運(yùn)用優(yōu)勢(shì)特別突出。二、技術(shù)參數(shù)型號(hào)項(xiàng)振動(dòng)流化床技術(shù)是把振動(dòng)能量引入普通流化床以達(dá)到改善流化質(zhì)量的氣固流態(tài)技術(shù),它可以在很低的流化氣速下形成均勻的流化狀態(tài)。由于顆粒的脈沖跳動(dòng)，加強(qiáng)了氣固、固固之間的接觸，減少了粘結(jié)機(jī)會(huì)，提高了傳遞速率，強(qiáng)化了生產(chǎn)過程。 在振動(dòng)流化床使用過程中出現(xiàn)了冒煙現(xiàn)象我們?cè)撊绾翁幚恚骸 ?、籠型轉(zhuǎn)子斷條或
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