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范強噴霧干燥的節能措施

信息來源:本站 | 發布日期: 2022-04-21 14:22:25 | 瀏覽量:31024

摘要:

噴霧干燥操作是能耗比較大的單元過程之一,而能量利用率又很低,特別是近年來隨著能源危機的出現,能源價格的不斷上漲,因此,有必要采取措施改變噴霧干燥設備的操作條件,選擇熱效率高的噴霧干燥裝置,回收排出的廢氣中的部分熱量來降低生產成本,所以,如何降低能耗,有…

  噴霧干燥的節能措施
  眾所周知,噴霧干燥操作是能耗比較大的單元過程之一,而能量利用率又很低,特別是近年來隨著能源危機的出現,能源價格的不斷上漲,因此,有必要采取措施改變噴霧干燥設備的操作條件,選擇熱效率高的噴霧干燥裝置,回收排出的廢氣中的部分熱量來降低生產成本,所以,如何降低能耗,有時會變成關鍵的問題。常州市范強干燥設備有限公司將介紹噴霧干燥機操作的幾種節能措施。
  一、提高熱風進口溫度和降低廢氣出口溫度
  提高熱風進口溫度可降低熱量消耗(生產能力恒定)。干燥器的熱量消耗通常表示為比熱量消耗(即蒸發1kg水分所需要的熱量;有時,也用生產1kg產品所需要的熱量來表示),提高熱風進口溫度可以顯著降低熱量消耗,通過降低廢氣出口溫度、增加溫度差(=熱風進口溫度-廢氣出口溫度)、充分利用熱風的熱量,可提高熱效率。
  二、提高料液含固量
  料液進入噴霧干燥機前,通過離心分離或蒸發器等預脫水處理,可增加物料中的含固量,降低噴霧干燥機的蒸發負荷,這是噴霧干燥機節能的最有效方法之一。因為在噴霧干燥機內,加熱料液利用的是熱空氣的濕熱,而預熱則是利用水蒸氣的潛熱或廢熱等。此外,料液的預熱還有利于霧化。因此,應盡可能提高料液含固量到最大值。
  三、提高料液溫度
  提高料液溫度(采用廢熱預熱或水蒸氣間接預熱),可降低單位質量干燥產品的熱量消耗。料液預熱,可降低料液黏度,改善霧化性能;防止料液結晶,堵塞霧化器;提高料液溫度,使霧滴在噴霧干燥機內可直接蒸發,不存在預熱階段。
  四、排放的廢氣進行部分在循環
  在開式噴霧干燥流程中,廢氣全部排放到大氣中,這大約可損失總熱量的10%~30%。特別是廢氣出口溫度比較高時,熱損失更大。如果廢氣出口溫度超過120℃時,采用部分廢氣循環流程,可以節省能耗達20%,利用部分廢氣中的部分余熱,使噴霧干燥機的熱效率有所提高;但隨著廢氣循環量的增加,而使熱空氣中的濕含量增加,干燥速率將隨之降低,使濕物料干燥時間的增加而帶來干燥設備費用的增加;因此,存在一個最佳廢氣循環量。一般的廢氣循環量為20%~30%。
  五、減少噴霧干燥機的熱損失
  一般來說,噴霧干燥機的熱損失不會超過10%,大中型生產裝置若保溫適宜,熱損失約為5%左右。因此,要做好噴霧干燥機的保溫工作,但也不是保溫層越厚越好,應確定一個最佳保溫層厚度。為防止噴霧干燥系統的滲漏,一般采用送風機和引風機串聯使用,經合理配置使系統處于零壓狀態操作;這樣,可以避免噴霧干燥機因干燥介質的漏出或環境空氣的漏入而造成干燥器熱效率的下降。
  六、采用二級或三級組合干燥技術
  采用組合干燥主要是為了提高干燥產品質量和節能,尤其是對熱敏性物料最為適宜。乳制品干燥系統就是一個典型的實例,它是由噴霧干燥和振動流化床兩級干燥組成,其單位熱量消耗由單一噴霧干燥的5550kJ/kg降低為4300kJ/kg,節能20%左右;同時又使奶粉速溶性提高。
  采用二級或三級干燥組合可以節省能耗還有以下特點:
  1)在最后一級干燥中,產品可以達到較低的含濕量
  2)可以獲得較低的產品溫度(后部可設置冷卻段)

  3)通過分級或團聚,可以改變粉體顆粒粒度分布


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  4)提高干燥過程熱效率
  七、過熱蒸汽噴霧干燥
  與空氣相比,蒸汽具有較高的熱容;若傳遞熱量相同時,所需的質量流量將減少;蒸汽的熱導率較高,即意味著具有較高的傳熱系數,亦既有較高的傳熱速率(物料內擴散控制的降速干燥階段除外),使噴霧干燥機更為緊湊。如何有效利用噴霧干燥機排出的廢蒸汽,是這項技術成功的關鍵。一般將廢蒸汽用作工廠其他過程的工作蒸汽,或經再壓縮或加熱后重復利用。
  過熱蒸汽噴霧干燥的優點是:可有效利用噴霧干燥機排出的廢蒸汽,節約能源;無火災和爆炸危險;減少產品氧化變質的隱患,可改善產品質量;干燥速率快,設備緊湊。但還存在一些不足之處:工業使用經驗有限;加料和卸料時難以控制空氣的滲入;產品溫度較高。
  八、利用換熱器回收余熱
  利用換熱器回收廢氣的熱量,可以顯著地節省能量。有兩種換熱器型式,即空氣-空氣以及空氣-液體-空氣可以采用。
  空氣-空氣換熱器,這種型式適用于空氣進口管和出口管能夠并列排在一起的場合,當干燥器廢氣出口溫度較高時,可采用空氣-空氣換熱器這種余熱回收方式,換熱器材質全部用不銹鋼制造。
  空氣-液體-空氣換熱器,這種型式適用于當現場管線的布置受空間限制時,可在遠離現場的地方布置。當干燥廢氣出口溫度低于130℃時,傳熱介質可采用水和乙二醇的混合物,它可以在許多工業中應用。
  這里還需指出的是,在任何一個噴霧干燥過程或噴霧裝置的選擇及確定時,最終的目標和依據是完成這一生產任務所需的總成本最低。在總成本中,一般主要包括設備費和人員操作費兩大項。因此,片面地追求噴霧干燥過程的高熱效率以及節省操作費用而使設備費用大增,或單純地強調設備操作的強化以減少單位產品所需的設備費用而使過程熱量消耗大為上升的作法,都不能獲得生產過程最佳的經濟效益。所以要適當兼顧這兩個因素,從中得到最佳方案。
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