沸騰干燥是利用流態(tài)化技術(shù)

      沸騰干燥是利用流態(tài)化技術(shù)，即利用干燥的空氣流體使孔板上的顆粒狀物料呈流化沸騰狀態(tài)，使水分迅速汽化從而達(dá)到干燥目的 在干燥時(shí)，使氣流速度與顆粒的沉降速度相等，當(dāng)壓力降與流動(dòng)層單位面積的重量達(dá)到平衡時(shí)(此時(shí)壓力損失變成恒定)，顆粒狀物料就在氣體中呈懸浮狀態(tài)并在流動(dòng)層中自由地翻騰，流動(dòng)層猶如正在燒開了的水一樣沸騰，這種狀態(tài)是比較穩(wěn)定的流態(tài)化 而沸騰干燥正是利用這種流態(tài)化技術(shù)，使氣體和固體兩相密切接觸，雖然氣固兩相傳熱系數(shù)不大，但由于顆粒度較小，接觸表面積大，故容積干燥強(qiáng)度為所有干燥器中^大的一種，這樣需要的床層體積就大大減少，無論在傳熱、傳質(zhì)、容積干燥強(qiáng)度、熱效率等方面較一般的氣流干燥優(yōu)良；干燥溫度均勻，控制容易。此外，由于容積干燥強(qiáng)度較大，所以具有設(shè)備緊湊，占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備生產(chǎn)能力高，而動(dòng)力消耗少的優(yōu)點(diǎn)。

      沸騰干燥器常用的有：臥式多室沸騰干燥器，又簡稱流化床；立式沸騰干燥器，又簡稱沸騰床。臥式多室沸騰干燥器一般用于連續(xù)干燥生產(chǎn)，但它存在兩種缺陷：
     (1) 沸騰干燥過程中出現(xiàn)溝流現(xiàn)象，致使空氣走短路，物料干燥質(zhì)量均一性受到影響；
     (2) 在干燥過程中，細(xì)顆?；蚍勰畹奈锪媳粴怏w帶出，一般中等顆粒的物料能逐漸向卸料口接近而卸出，而大顆粒的物料由于層析現(xiàn)象沉降于床層底部，造成無法流化或結(jié)疤現(xiàn)象。
     低溫高效沸騰干燥機(jī)多用于間歇式干燥生產(chǎn)，它只有一個(gè)干燥區(qū)，因而不存在臥式多室沸騰干燥器的兩種缺陷；而且具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
     (1) 傳熱效果好，熱容量系數(shù)可達(dá)8400～25000KJ/h；
     (2) 溫度分布均勻，避免了產(chǎn)品的任何局部過熱，特別適用于熱敏物料的干燥；
     (3) 停留時(shí)間可調(diào)節(jié)物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間，可以按需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。因而對產(chǎn)品含水量有波動(dòng)的情況更適宜；
     (4)操作靈活 在同一設(shè)備內(nèi)可以進(jìn)行風(fēng)溫、風(fēng)量及干燥時(shí)間的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍廣，物料的適用性強(qiáng)；
     (5) 投資少，干燥裝置本身不包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，裝置投資費(fèi)用低廉，維修工作量小，使用壽命長。
      低溫高效沸騰干燥機(jī)是為適應(yīng)GMP醫(yī)藥工程設(shè)計(jì)，而開發(fā)的一種新型、高效型干燥機(jī)，它能與搖擺式顆粒機(jī)和GHL高效濕法制粒機(jī)配套，其具有傳統(tǒng)臥式XF型沸騰干燥機(jī)更寬的流化范圍。

低溫高效沸騰干燥機(jī)  結(jié)構(gòu)示意圖

低溫高效沸騰干燥機(jī)  性能特點(diǎn)
   ◎ 流化床為圓形結(jié)構(gòu)避免死角。采用圓形結(jié)構(gòu)料斗，，成品含水均勻，清洗方便；
   ◎ 料斗設(shè)置攪拌裝置，避免潮濕物料團(tuán)聚及干燥時(shí)形成溝流，流化范圍廣；
   ◎ 采用翻傾卸粒，方便迅速，亦可按要求設(shè)計(jì)自動(dòng)進(jìn)出料系統(tǒng)；
   ◎ 密封負(fù)壓操作，氣流經(jīng)過過濾。操作簡便，清洗方便；
   ◎ 干燥速度快，溫度勻稱，每批干燥時(shí)間一般在20-30分鐘，視物料而定；
   ◎ 采用抗靜電特種纖維布，清灰效果好，安全可靠；
   ◎ 設(shè)備設(shè)有泄爆口，一旦爆炸，設(shè)備不致?lián)p壞； 
   ◎ 設(shè)備通過物料沸騰，從而達(dá)到干燥水份的目的，與傳統(tǒng)干燥機(jī)相比節(jié)能省時(shí)。

低溫高效沸騰干燥機(jī)  設(shè)計(jì)要點(diǎn)
   (1)低溫高效沸騰干燥機(jī)的組成

    間歇式沸騰床干燥系統(tǒng)一般由空氣處理系統(tǒng)、立式沸騰床、干燥器、喂料設(shè)備、卸料系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。空氣處理系統(tǒng)是因應(yīng)物料性質(zhì)所要求的干燥條件來確定具體的空氣處理流程，通常用于干燥熱敏性物料的空氣處理系統(tǒng)，由空氣過濾、空氣冷卻除濕、空氣吸附除濕、空氣加熱及輸送五部分組成；而用于非熱敏性物料的空氣處理系統(tǒng)則要簡單得多，一般由空氣過濾、空氣加熱及輸送三部分組成。喂料設(shè)備通常選用單螺桿擠壓機(jī)或雙螺桿擠壓機(jī)。卸料系統(tǒng)則通常由收集器與輸送設(shè)備組成。而自動(dòng)控制系統(tǒng)一般由各控制點(diǎn)的感應(yīng)器、PLC可編程控制器、電腦及各相應(yīng)的執(zhí)行裝置組成。

   (2)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    物料的干燥過程一般經(jīng)歷等速干燥與降速干燥兩個(gè)階段，在等速干燥階段，除去的水分是非結(jié)合水分，此時(shí)，物料表面的蒸汽壓幾乎與純水的蒸汽壓相等，而且在這部分水分未蒸發(fā)掉以前，此蒸汽壓必保持不變，此時(shí)，水分的蒸發(fā)主要靠溫差來推動(dòng)；而在降速干燥階段，除去的水分主要是結(jié)合水分，物料表面的蒸汽壓會(huì)逐漸下降，溫度相之上升。此時(shí)，水分的蒸發(fā)主要靠濕差來推動(dòng)。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了達(dá)到一個(gè)理想的能效比，必須要在整個(gè)干燥過程中對空氣的溫度、含濕量、空氣量做出相應(yīng)的調(diào)整 況且在喂料及卸料時(shí)，對空氣流量、溫度、含濕量及沸騰床干燥器內(nèi)空氣壓力參數(shù)的要求亦不同，所以自動(dòng)控制系統(tǒng)則由工藝過程控制與工藝數(shù)據(jù)控制兩部分來決定其控制功能與要素。
    工藝過程控制一般包括喂料時(shí)間、主干燥時(shí)間與卸料時(shí)間的控制；工藝參數(shù)控制包括空氣的溫度、濕度、空氣流量與沸騰床干燥器內(nèi)空氣壓力的控制 而空氣流量的控制，則是：一方面通過風(fēng)管上閥門的開啟度來控制空氣流量；另一方面通過變頻器來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)量；同時(shí)使用雙風(fēng)機(jī)供風(fēng)，更好地達(dá)到對空氣參數(shù)調(diào)節(jié)的靈活性，而且取得較佳的節(jié)能效果。
   (3)金屬孔板的孔徑及出風(fēng)形式的選擇

    金屬孔板的孔徑大小及形式的不同，將會(huì)對干燥效能產(chǎn)生較大的影響，孔徑愈大，則所需空氣量愈大，若是垂直出風(fēng)的金屬孔板，則會(huì)出現(xiàn)噴泉式的效果，各孔的空氣流量相差愈大，床層密度的不均勻性愈大，漏料愈多，即干燥效能愈差。為此，金屬孔板的孔徑不宜太大，孔徑選擇與物料的特性有關(guān)，以不堵孔和不漏料為原則；而網(wǎng)孔的形式則有垂直出風(fēng)與側(cè)出風(fēng)兩種，垂直出風(fēng)的金屬孔板要較側(cè)出風(fēng)的金屬孔板便宜很多，但側(cè)出風(fēng)的金屬孔板的干燥效率，則大于垂直出風(fēng)的金屬孔板；而且漏料量遠(yuǎn)低于垂直出風(fēng)的金屬孔板。從整體效益來，應(yīng)選擇側(cè)出風(fēng)的金屬孔板。

      低溫高效沸騰干燥機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中，一定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶鞖庖蛩丶拔锪系男再|(zhì)來制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)及工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中還要考慮到空氣壓力均衡、床壁粘粉等等細(xì)節(jié)性的問題 隨著電氣控制及操作系統(tǒng)的升級(jí)換代，機(jī)械設(shè)備加工技術(shù)的不斷提高，將使到間歇式沸騰床干燥器更加廣泛地應(yīng)用于大型的醫(yī)藥、食品加工及化工生產(chǎn)企業(yè)。