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化工原理課程設計直流氣體干燥聚氯乙烯(編輯修改稿)

2026-07-16 12:23 本頁面

　

【文章內容簡介】于熱氣流的高速流動,使物料顆粒懸浮于氣流之中,并與氣流發生傳熱傳質,實現干燥,已干燥的物料隨氣流帶出經旋風分離器6,而回收產品,產品通過氣封7而由出口卸出,廢氣經風機抽出而放空,完整的的對流干燥裝置應該包括:風機,預熱器,加料斗,干燥器,氣固分離設備,及各種控制儀表等選用干燥設備,合理分布流程,遵循以下規則:1.,選擇風機依據是,全系統的流程阻力,及工藝要求的風量.:通常應該在氣固分離設備之后，可使整個干燥裝置處于負壓下操作，避免粉塵泄露和高溫損壞風機，且利于物料水分的汽化，克服系統的阻力時，可采用多臺，分別安裝在干燥裝置的前后，可強化傳熱速率，提高傳熱效果，其構造簡單費用低，壓降也不大，分離效果好，它們都適用于塊狀物料，螺旋式還適用于膏狀物料，但兩者都不適于硬度大的物料.設計方案及參數的確定（一）設計方案的確定根據方案的內容為：干燥方法及干燥器結構形式的選擇；干燥裝置流程及主要輔助設備的確定，干燥器操作條件的確定等。設計方案的總原則是：滿足工藝要求，經濟合適，生產安全。有以下幾點要求：(1)所確定的流量和選用的設備，必須保證產品達到預期的干燥目的，而且質量要確定。(2)熱能消耗干燥過程的主要消耗，設計是考慮如何省能。(3)干燥器的選定盡量降低價格。(4)選用合適的干燥介質，如熱空氣，煙道氣等，一般使用熱空氣，除去物料與空氣中的氧氣接觸會發生反應時，則用過熱蒸汽或氮氣等惰性氣體，當不擔心煙道氣對干物料的污染時，可盡量采用煙道氣。1）設計依據干燥器設計中，主要利用以下基本關系，(1)物料衡算；(2)熱量；(3)傳熱速率方程式；(4)傳質速率方程式，但由于對流傳熱系數及傳質系數隨不同的條件而變化，且無同樣的和R關系式，因此干燥的設計要用經驗方法進行計算。2）干燥器的選型被干燥物料的行狀以及干燥后產品的要求決定了干燥器的類型，干燥器必須能保證產品的質量，速率快，操作控制方便，勞動條件好，而且要能適宜被干物料的形態和物性生產能力要高，而且能耗低。工業中氣流干燥器是常用的一種，對于能在其他中自由流動的顆粒物料，常采用氣流干燥器進行干燥，因為結構簡單，造價低，易于制造和維修，操作穩定且便于控制，一般熱效率也比較高，干燥非結合水時，熱效率可達60%左右，但干燥結合水時，熱效率僅為20%左右，其主要缺點：由于氣速高以及物料在輸送過程中與壁面的碰撞及物料見的相互摩擦，整個系統的流體阻力大，動力消耗大，對粉塵回收裝置的要求高，且不宜干燥有毒物質。氣流干燥比較適合于干燥粒徑100且以上的合成纖維結晶，礦石，合成橡膠等，對聚氯乙烯，因具有熱熔性，當溫度太高（一般不超過70~80℃），容易軟化，而其含濕量可以達到較高而不潮解，故干燥聚氯乙烯選用氣流干燥器是合理的。3）工藝流程在設計中工藝流程采用濕物料直接加入干燥管中，由于蒸汽流的沖擊作用而將物料分散，從而使物料得以干燥，干燥后的物料大部分由一級旋風分離器收集，剩余部分由袋濾器捕集。由于氣流干燥器的干燥時間較短，若濕物料水分未干燥完全的話，可串聯流動干燥機，使濕物料干燥充分。（二）參數確定1）選擇干燥介質在物料的干燥過程中，采用何種介質是根據物料的性質和生產廠家的具體情況來確定的。通常使用的干燥介質是不飽和熱空氣，若氣體的相對濕度越低，則表明濕氣體距飽和狀態越遠，吸濕能力也越大。（相對濕度的定義為：在一定溫度、壓力下，濕氣體所含濕分蒸汽壓p與該溫度、壓力下濕分的飽和蒸汽壓之比，即），由于干燥過程一般在常壓或負壓下進行，總壓對基本無影響，又考慮到成都地區濕度較大，故取其值為80％.2）氣體進口溫度的選定提高氣體進口溫度可增大傳熱溫差，有利于提高熱效率和干燥強度，但溫度過高的話，干燥管的干燥速率將下降很快，并且操作費用增大，在本次設計計算中取130℃（由任務書確定）。3）氣體出口溫度的確定干燥器的出口氣體溫度與干燥管的長度及燃料費用有關，若取得較低，則對熱能利用是有利的，但管長需要增加，制造成本將增加，考慮各種因素的影響，確定氣體出口溫度為70℃.4）氣體進口速度的確定氣體進口速度越大，顆粒與氣流之間的相對速度就越大，給熱系數也將越大，但氣速過高，其操作費用也會提高，對生產的經濟性不利，一般氣速定為20～40m/s，本次計算先取30m/s，得到的管徑值圓整后，在最終確定進口氣速。5）濕物料的進口溫度的確定濕物料的進口溫度都是根據生產實際情況而定，根據本次設計任務，取20℃.干燥器主要尺寸的計算一、基本物料衡算汽化水分量W （由 W=空氣溫度取20℃，其飽和蒸汽壓為空氣濕度為（取80％）試差公式：聯立方程，求出＝℃干燥過程的熱量衡算： [注] 校核設

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