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真空干燥机技术的发展及设备的应用

发布日期:2013-3-25 16:48:49
 
      真空干燥机种类较多,应用领域广泛,发展比较迅速。本文就其中几种真空干燥机的国内外发展动态进行阐述,以求实现交流信息,找出发展真空干燥机需解决的难题,提高我国真空干燥机水平的目的。
  真空干燥机有许多优点:在低压下干燥时氧含量低,能防止被干燥物料氧化变质,可干燥易燃易爆的危险品;可在低温下使物料中的水分汽化,易于干燥热敏性物料;能回收被干燥物料中的贵重和有用的成分;能防止被干燥物料中有毒有害物质的排放,可成为环保类型的绿色干燥。因此,真空干燥机的应用日益广泛。
  真空干燥机的主要缺点是需要一套能抽水蒸汽的真空系统,使得设备投资费用高,运转费用高;设备生产效率低,产量小。为克服这些缺点,不少科技工作者,做出了许多努力。同时,由于真空干燥有许多优点,有些产品不得不采用真空干燥机。因此,真空干燥机的发展会很有前途。
  真空干燥过程是一种复杂、时变、非线性的工业过程,干燥控制就是要调整和控制影响整个干燥过程的工艺参数。
  在许多化学和医药产品(中间体或最终产品)的合成工艺里,固体颗粒悬浮在液体中,需要在某一阶段将其从浆液中分离出来。首先使用机械固液分离设备,如过滤离心机、真空(或压力)过滤机、沉降器、压滤机及静态增稠器等,将固体从液体中分离出来。为某一工艺选择最佳的机械分离设备类型,真空干燥机技术主要依据固体性质、产能及操作方式等因素来决定。但通常仅通过一个机械固液分离步骤是不能达到产品质量要求的,因为仅依靠机械力不可能除去所有的液体。根据产品和设备的不同,从离心机或过滤机卸出的产品湿度一般在 5 %~ 80 % (重量)范围内。因此,完成机械固液分离后,一般还需要通过热力固液分离步骤,将残留在固体内的液体分离出来。这一步骤通常称为“干燥”。
  使产品干燥效果产生变化的一个重要驱动力是所含液体的蒸发温度,真空干燥机这一温度取决于工艺压力。降低工艺压力使蒸发温度下降,可以带来很多益处,尤其对于接触干燥。 没有必要设计一种只在最低压力和最高容许温度下操作的理想干燥系统, 因为这将需要大型并且昂贵的外围设备。系统一般设计成自调节的压力容器。也就是说,冷凝器和真空装置适于处理较高压力下的高蒸汽流量,当干燥量下降后压力也降低。
  真空干燥机是通过抽去包装容器内部空气达到预定真空度后,去除容器内部件水分的设备。干燥工作时候,罐内处于真空状态,夹套通热水(或蒸汽、导热油)加热,随着罐体低速回转,物料在罐内不断上下、内外成“菱形轨迹”运动并吸收蒸发,水蒸汽通过真空管路连续不断排出,达到物料干燥目的。在干燥混合物的同时,按客户要求内置喷淋、过滤、粉碎等装置可实现其多功能操作。

皮革真空干燥机 真空带式干燥机在线清洗

  同时,也由于密封的不可靠会在干燥时结存粉,此处的结存粉用普通的旋转动态水洗方法是难以洗净的,这样会引起换批时的交叉污染。近期国内有制造商对此作了一定的改进,有的采用特殊密封(如特殊的机械密封、磁流体密封等)。也有的制造商2在抽真结构上作了改进,使抽真空部分不伸进筒体内部,仅在旋转筒体外面与其接触,采用金属烧结网做过滤器,容易清洗,容易消毒灭菌,并配有用高纯氮气反吹的系统,防止粉尘物料堵塞过滤网孔,确保真空畅通。

  SZG双锥回转真空干燥机处理物料的时候,是从一个带转移到另一个下面的带,通常是两或三通机用带垂直堆叠,选项允许增加停留时间,需要它的产品和节省有限的地面空间。

  双锥回转真空干燥机是集混合-干燥于一体的新型干燥机。将冷凝器,真空泵与干燥机配套,组成真空干燥装置。(如中需回收溶剂,冷凝器可以不用)本机设计先进,内部结构简单,清扫容易,物料能全部排出,操作简便。能降低劳动强度改善工作环境。同时因容器本身回转物料时物料亦转动但容器上不积料,故传热系数较高,干燥速率大,不仅节约能源,而且物料干燥均匀充分,质量好。可广泛应用于制药、化工、食品、染料等行业物料的干燥。符合药品管理规范GMP的要求。双锥回转真空干燥机用途:适用于医药、食品、化工等行业的粉、粒状物料的真空干燥和混合,尤其适用有下列要求的物料:1、不能接受高温的热敏性物料;2、容易氧化,有危险的物料;3、需回收溶剂和有毒气体的物料;4、要求残留挥发物含量极低的物料;5、要求混合充分,均匀的物料。双锥回转真空干燥机工作原理:SZG系列双锥回转真空干燥机机体为双锥形的回转罐体,内胆采用不锈钢或碳钢搪玻璃(工业搪瓷)制成。夹套通入蒸气或热水,对内胆加温,热量通过内胆壁传导至湿物料,使湿物料中的水分气化,水气不断通过抽气管被抽走,罐体内处于真空状态,加快了物料干燥速率。罐体低速回转,物料不断上下,内外翻动更换受热面,^终达到均匀干燥目的。双锥干燥机在制药中的应用

  真空转鼓干燥机的工作原理:在一定温度下使切片中的水分蒸发,然后,借助真空系统将水分随空气一起抽除,达到切片干燥的目的。其流程如下图所示,主要分湿切片输送、真空转鼓干燥和干切片输送三大部分。湿切片通过筛选机筛除粉未和连刀料,计量后落入真空转鼓进行升温干燥。干燥好的切片在出转鼓前进行降温,然后,导入氮气或减湿空气解除真空,再送到干切片料斗供纺丝用。目前生产上一般采用倾斜式真空转鼓干燥机。它由转鼓部分、抽真空部分和加热部分组成。转鼓部分:它是一个两端有碟形封头的圆筒体,由不锈钢板或复合钢板焊接而成。钢筒外有夹套,可通人热载体加热筒内的切片。转鼓的轴承支承和筒体的轴心一般呈25-30C夹角,目的是保证切片在干燥过程中能较好地翻动,以使传热均匀、防止切片粘结和卸料方便。热载体一般可用热水、蒸汽、油、联苯等。生产上常用的是蒸汽。抽真空部分:转鼓干燥机要在较高的真空状态下工作,以抽吸转鼓内的空气和水分。抽真空可采用蒸汽喷射泵或机械真空泵。蒸汽喷射泵设备简单,工作稳定可靠。一般三级蒸汽喷射泵喷射蒸汽压力为98×104Pa,可使转鼓内余压降到0.033×104Pa;四级蒸汽喷射泵喷射蒸汽压力为(147-157)×104Pa,转鼓内余压可降至0.0053×104Pa;五级蒸汽喷射泵可便转鼓内余压降至0.00067×104Pa。当采用机械真空泵时,由于真空转鼓内余压较低,在工作条件下,相应水的沸点仅5-20°C,如使用一般的冷却水不可能把从转鼓中抽出来的水蒸气冷凝。若采用一般的机械真空泵(特别是滑阀式真空泵),虽然有水冷凝器保护,但水蒸气仍易吸入泵腔内,破坏润滑油,使泵易受损,所以新机设计往往采用泵组。例如,VC353型真空转鼓干燥机采用了一台100M3/h的二级水环泵、一台200M3/h的罗茨泵和一台400M3/h的罗茨泵构成了真空泵组,并在水环泵与200M3/h罗茨泵中间串联一台空气喷射泵,以减轻水环泵的负荷。同时要在真空泵与转鼓干燥机间装备蒸汽冷凝器和汽水分离器,使从转鼓抽出的气体中水蒸气冷凝并分离,防止水进入真空泵中。转鼓内形成真空主要是通过转鼓的一个端轴完成的,如下图,装在铜轴衬中的中空轴头,由齿轮带动回转,轴头中有一根真空管,管的右端伸入转鼓内,其上装有弯头,弯头的上口位于转鼓中,并伸向切片上部的空间,顶端设有罩帽,防止切片粉未通过真空管道抽出。真空管左端与除尘器、真空泵相通。真空管不转动,它依靠两端的石棉填料保证与轴头之间的密封,防止空气进入转鼓而影响切片质量。加热部分:热载体是由转鼓的另一端轴送入夹套的。中空的轴头安装在铜轴衬中转动,静止的进汽管的横管伸在轴头中。在横管与轴头之间有石棉填料,保证两者间的密封。蒸汽从进汽管进入,经轴头左下方的接管,进入转鼓的夹套中。冷凝液则由夹套经接管、回流管进入轴头的回流室中,再到收集室,^后由排水管排出。真空转鼓干燥机的特征和适用范围:该机目前仍广泛地用于切片干燥,这是因为:(1)它能用较低的温度来干燥切片,干燥过程中切片粘度下降小;(2)它可以干燥在高温下不稳定的或热敏性的高聚物切片;(3)它可以干燥易受空气氧化的高聚物切片;(4)它能将切片干燥到含湿很低的程度。真空转鼓干燥机的缺点:是难以实现大型化和连续化生产,干燥时间长,生产能力低。结构复杂,制造成本高。故一般用于小批量、多品种及一些特种纤维的生产。SZG-1000型双锥回转真空干燥机

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