于 洋 韓 濤 張立垛

（1．石家莊工大化工設(shè)備有限公司 2．河北省蒸發(fā)結(jié)晶及干燥工程技術(shù)研究中心)

盤式連續(xù)干燥器在氫氧化鋇生產(chǎn)中的應(yīng)用

于 洋*1，2韓 濤1，2張立垛1，2

（1．石家莊工大化工設(shè)備有限公司 2．河北省蒸發(fā)結(jié)晶及干燥工程技術(shù)研究中心)

介紹了應(yīng)用于氫氧化鋇干燥的盤式連續(xù)干燥器。闡述了該干燥器的工作原理及工藝流程，分析了這種干燥形式的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域，并與傳統(tǒng)的氣流管干燥機(jī)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，用于氫氧化鋇的干燥，盤式連續(xù)干燥器優(yōu)于氣流管干燥機(jī)。

盤式連續(xù)干燥器 氣流管干燥機(jī) 氫氧化鋇 干燥

0 前言

氫氧化鋇為無色透明結(jié)晶或白色粉末。在干燥過程中能失去7分子結(jié)晶水，約在78℃失去全部結(jié)晶水。氫氧化鋇固體放在空氣中極容易潮解，然后與二氧化碳生成碳酸鋇和水。氫氧化鋇主要用于制特種肥皂、殺蟲劑，以及用于硬水軟化、甜菜糖精制、鍋爐除垢、玻璃潤(rùn)滑、有機(jī)合成和鋇鹽制備。氫氧化鋇具有高毒性，因此車間空氣中這種有害物質(zhì)的最高容許濃度為0.1 mg/m3。 在其生產(chǎn)中，干燥操作單元是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，根據(jù)氫氧化鋇的物理化學(xué)性質(zhì) （物料的原始含水率、粒度及形狀、熱敏性等）、干燥要求、干燥后被蒸發(fā)出來的氣體的性質(zhì)等因素，通?？煽紤]采用氣流管干燥機(jī)系統(tǒng)或盤式連續(xù)干燥器系統(tǒng)。干燥器的正確選擇與否，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、操作環(huán)境和運(yùn)行成本。選擇干燥器時(shí)，一般需考慮以下幾個(gè)因素：干燥器是否不污染環(huán)境、是否易于操作、熱效率是否高、能耗是否少、占地面積是否小、產(chǎn)品質(zhì)量是否能保證。綜合以上幾點(diǎn)的考慮及對(duì)物料性質(zhì)的分析，筆者認(rèn)為，最適合此種物料干燥的干燥機(jī)是盤式連續(xù)干燥器，這種干燥器要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)干燥所選用的氣流管干燥機(jī)。

1 干燥流程簡(jiǎn)介

原干燥工藝流程，采用氣流管干燥機(jī)系統(tǒng)。它是一種較傳統(tǒng)的干燥方式，被干燥的氫氧化鋇由輸送器推送至氣流管干燥室中。預(yù)熱的空氣經(jīng)氣體分布器進(jìn)入干燥室。在熱空氣向上流動(dòng)的作用下，濕物料被分散流態(tài)化并干燥成為粒狀或粉末狀，然后從干燥室出口由氣體攜帶至氣固分離器，收集成為產(chǎn)品。干燥過程所用的熱載體為經(jīng)蒸汽間接換熱產(chǎn)生的130℃的熱風(fēng)。

氣流管干燥機(jī)干燥系統(tǒng)的缺點(diǎn)是電能消耗較大、設(shè)備占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用較高和環(huán)境污染大。

盤式連續(xù)干燥器干燥氫氧化鋇的流程如圖1所示。

圖1盤式連續(xù)干燥器干燥氫氧化鋇的流程

含濕率為6%左右的氫氧化鋇由螺旋定量加料器定量加入輸送器輸送，由盤式連續(xù)干燥器頂部進(jìn)入干燥器內(nèi)進(jìn)行干燥作業(yè)。干燥盤內(nèi)通入熱水作為加熱介質(zhì)，物料在干燥盤上運(yùn)動(dòng)完成傳熱傳質(zhì)過程，已干物料由干燥器底部的排料口排出，從物料中逸出的濕汽由引風(fēng)機(jī)排入大氣。

該干燥流程的特點(diǎn)是：干燥器連續(xù)工作，占地面積??；采用熱水作為熱源，能更加穩(wěn)定準(zhǔn)確地控制溫度，有利于干物料水分的控制；設(shè)備密閉工作，操作環(huán)境好，對(duì)環(huán)境無污染；可減少氫氧化鋇向碳酸鋇的轉(zhuǎn)變，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2 盤式連續(xù)干燥器簡(jiǎn)介

盤式連續(xù)干燥器是一種新型傳導(dǎo)式干燥設(shè)備，具有連續(xù)運(yùn)行、密閉操作、蒸發(fā)強(qiáng)度大、濕度梯度分布合理、動(dòng)力消耗低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，其配置簡(jiǎn)單，不需氣流管干燥機(jī)所必須配置的旋風(fēng)除塵器，不使用熱風(fēng)作為加熱介質(zhì)，因此，不會(huì)發(fā)生因熱風(fēng)與物料接觸影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題，也不會(huì)發(fā)生因粉塵分離不好隨尾氣夾帶造成的產(chǎn)品損失問題。

盤式連續(xù)干燥器由干燥盤、耙臂、裝在耙臂上的若干耙葉、主軸、傳動(dòng)裝置、外殼等組成，中空的干燥盤內(nèi)通入加熱介質(zhì)。干燥盤在干燥器內(nèi)水平層式布置，干燥盤靜止不動(dòng)，盤面上的物料在耙葉推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)過程中被干燥盤加熱，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，直至完成干燥過程。根據(jù)被干燥物料的產(chǎn)量、性質(zhì)、初始含水率和最終含水率，可確定干燥盤層數(shù) （即干燥面積）。

3 盤式連續(xù)干燥器干燥系統(tǒng)的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)性

（1）連續(xù)運(yùn)行，熱效率高。盤式連續(xù)干燥器以傳導(dǎo)傳熱方式進(jìn)行干燥，干燥過程中干燥器內(nèi)不通入空氣，其尾氣攜帶量很少，故其熱效率可達(dá)75%以上。

（2）動(dòng)力消耗低，噪音小。由于干燥過程中料層很薄，主軸轉(zhuǎn)速低，物料傳送系統(tǒng)所需的功率小，電耗很少，其全套干燥裝置動(dòng)力消耗僅是對(duì)流方式傳熱裝置動(dòng)力消耗的1/7～1/5，且噪音很小。

（3）物料受熱均勻，干燥時(shí)間短。由于干燥過程中物料在干燥盤中沿阿基米德螺線運(yùn)動(dòng)軌跡翻滾前進(jìn)，物料所走路程為干燥盤半徑的5倍，且逐層下落，因此物料接觸加熱盤面時(shí)間基本相同，受熱很均勻。

（4）物料損失小，環(huán)境保護(hù)好。由于在干燥過程中，物料上進(jìn)下出，物料分布也是上濕下干，且干燥尾氣流速極低 （約0.1 m/s），因此物料粉塵很難浮到設(shè)備頂部，更不會(huì)被尾氣夾帶排走，不僅物料不會(huì)損失，而且不會(huì)污染環(huán)境。

（5）設(shè)備密閉連續(xù)操作，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。

（6）安裝方便，占地面積小。由于干燥盤層式布置、立式安裝，即使干燥面積很大，占地面積也很小。

（7）可利用廢熱鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽作干燥介質(zhì)，從而節(jié)省了大量的燃煤。

（8）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，避免物料與空氣中二氧化碳接觸而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

盤式連續(xù)干燥器自開發(fā)成功后，已在無機(jī)鹽、電池材料、礦業(yè)、醫(yī)藥、化工、染料、農(nóng)藥、食品等領(lǐng)域得到大量工業(yè)應(yīng)用。表1為年干燥1.6萬t氫氧化鋇使用盤式連續(xù)干燥器與氣流干燥機(jī)時(shí)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比。

表1 年干燥1.6萬t氫氧化鋇使用盤式連續(xù)干燥器與氣流干燥機(jī)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比

由表1可見，對(duì)于年干燥1.6萬t氫氧化鋇的干燥工序，使用盤式連續(xù)干燥器干燥系統(tǒng)比使用氣流干燥機(jī)干燥系統(tǒng)年節(jié)約能耗費(fèi)用達(dá)94.888萬元。

5 應(yīng)用前景

目前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)生產(chǎn)氫氧化鋇的廠家采用傳統(tǒng)的氣流管干燥機(jī)干燥，由于烘干方式的落后，導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，環(huán)境污染較嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定。而采用盤式連續(xù)干燥器干燥氫氧化鋇，則大大降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保護(hù)了環(huán)境。因此，盤式連續(xù)干燥器在氫氧化鋇等無機(jī)鹽的干燥上具有很好的應(yīng)用前景。

[1]范可正.化工生產(chǎn)流程圖解 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997：152-154.

[2]潘永康，王喜忠.現(xiàn)代干燥技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998：147-161.

[3]張志軍，吳鑫春，徐彥國(guó).盤式連續(xù)干燥機(jī)在硫精礦生產(chǎn)硫酸中的應(yīng)用[J].化工進(jìn)展，2005（11）：1314-1315.

[4]徐彥國(guó)，王豐，孫秀松，等.反丁烯二酸生產(chǎn)中盤式連續(xù)干燥器的應(yīng)用 [J].化工中間體，2004（4）：48-50.

[5]于洋，李岳，何燕彬，等.盤式連續(xù)干燥機(jī)在珠光顏料生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].化工裝備技術(shù)，2011，32（5）：5-7.

熱敏性物質(zhì)粉碎過程粉體團(tuán)聚難題破解

浙江力普粉碎收集成套生產(chǎn)線獲國(guó)家專利

一種能有效解決可可豆在粉碎過程中因溫度過高而導(dǎo)致熔化、黏結(jié)難題的粉碎、收集成套生產(chǎn)線，最近由中國(guó)粉碎技術(shù)領(lǐng)航者浙江力普粉碎設(shè)備有限公司研發(fā)成功，并獲得國(guó)家專利 （專利號(hào)：ZL 201220705939.4）。該生產(chǎn)線既可提高可可粉的得率，又可提升可可粉的質(zhì)量。

食品工業(yè)是超微粉碎技術(shù)應(yīng)用的一大領(lǐng)域，幾乎70%以上的農(nóng)產(chǎn)品都要經(jīng)過粉碎加工過程才能精深加工成食品、保健食品、中草藥、化妝品及工業(yè)原料。 可可粉是食品原料，是巧克力的魅力所在?？煽煞鄣募?xì)度對(duì)于生產(chǎn)巧克力來說非常重要，細(xì)度不達(dá)標(biāo)的可可粉生產(chǎn)出來的巧克力口感很差，會(huì)有粗糙感。據(jù)報(bào)道，巧克力細(xì)膩滑潤(rùn)的良好口感要求配料的粒度不得大于25 μm，當(dāng)粒度大于40 μm時(shí)，巧克力的口感明顯粗糙。超微粉碎技術(shù)能使大部分可可、糖、乳等干物質(zhì)達(dá)到20～30 μm，為產(chǎn)品提供細(xì)膩潤(rùn)滑的口感。因此，只有用超微粉碎技術(shù)加工的巧克力配料才能保證巧克力的質(zhì)量。瑞士、日本等國(guó)家大多在巧克力生產(chǎn)中采用了超微粉碎技術(shù)，因而生產(chǎn)出的產(chǎn)品非常暢銷。

不過，可可粉是一種熱敏性物質(zhì)，當(dāng)溫度高于36℃后會(huì)熔化和結(jié)塊。當(dāng)用可可豆生產(chǎn)可可粉時(shí)，一般都采用粉碎機(jī)來粉碎可可豆。將可可豆粉碎到一定的粒度，篩分后即得到可可粉。在可可豆的粉碎過程中，粉碎機(jī)中粉碎總成的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因而會(huì)導(dǎo)致部分可可粉結(jié)塊和黏結(jié)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量和得率下降。

為破解這一難題，浙江力普進(jìn)行了一系列技術(shù)創(chuàng)新，具體如下所述：在粉碎機(jī)上設(shè)置出料口和進(jìn)風(fēng)口，粉碎機(jī)連接螺旋輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)通過第一關(guān)風(fēng)機(jī)連接料斗，粉碎機(jī)的出料口連接第一冷凝管，第一冷凝管連接集料器的進(jìn)風(fēng)口，集料器的出風(fēng)口通過第二閥門連接離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口依次連接第一閥門及第二冷凝管，第二冷凝管連接粉碎機(jī)的進(jìn)風(fēng)口。

如今，浙江力普生產(chǎn)的粉碎、收集成套生產(chǎn)線不僅用于可可粉的加工，還廣泛用于其他熱敏性食品的精深加工，深受國(guó)內(nèi)外客商的青睞。

（丁文）

Application of Continuous Disc Dryer in Production of Barium Hydroxide

Yu Yang Han Tao Zhang Liduo

Introduced continuous disc dryer used for drying of barium hydroxide.Compounded the working principle and process of the dryer,analyzed its characteristics and application fields,and compared it with traditional airflow tube dryer.The results showed that continuous disc dryer was better than airflow tube dryer for barium hydroxide drying.

Continuous disc dryer;Airflow tube dryer;Barium hydroxide;Drying

TQ 051.8+92

2013-05-08）

*于洋，男，1984年生，工程師。石家莊市，050031。