粉末干燥機的設(shè)計

粉末干燥機的設(shè)計,粉末干燥機的設(shè)計,粉末,干燥機,設(shè)計 大 連 大 學本 科 畢 業(yè) 論 文 (設(shè) 計 )開 題 報 告論 文 題 目 ： 粉 末 干 燥 機 的 設(shè) 計 學 院 ： 機 械 工 程 學 院專 業(yè) 、 班 級 ： 機 英 145學 生 姓 名 ： 袁 欣指 導 教 師 （ 職 稱 ） ： 蔡 軍 （ 高 級 工 程 師 ）2018 年 1 月 5 日 填 一 、 選 題 依 據(jù)1.研 究 領(lǐng) 域機 械 工 程2 論 文 （ 設(shè) 計 ） 工 作 的 理 論 意 義 和 應 用 價 值針 對 動 物 廢 棄 物 的 干 燥 利 用 ， 設(shè) 計 出 一 種 粉 末 干 燥 機 ， 主 要 用 于 畜禽 廢 棄 物 的 運 輸 ， 干 燥 利 用 的 處 理 。 設(shè) 計 需 要 合 理 簡 潔 ， 有 較 高 的 效率 ， 能 有 效 的 干 燥 畜 禽 的 廢 棄 物 并 轉(zhuǎn) 化 成 有 用 的 資 源 。 粉 末 干 燥 機 分 為專 業(yè) 的 回 轉(zhuǎn) 、 三 筒 、 單 筒 等 結(jié) 構(gòu) ， 根 據(jù) 加 工 的 物 料 內(nèi) 部 的 結(jié) 構(gòu) 和 配 套 設(shè)備 也 不 相 同 ， 研 究 出 如 何 將 上 料 機 、 烘 干 機 、 熱 風 等 方 配 套 成 一 個 專 業(yè)的 粉 體 干 燥 機 設(shè) 備 。一 臺 合 格 的 只 要 干 燥 設(shè) 備 ， 不 僅 要 滿 足 干 燥 操 作 的 需 要 ， 還 要 滿 足GMP 的 要 求 ， 既 要 滿 足 設(shè) 備 強 度 ， 精 度 ， 表 面 粗 糙 度 及 運 轉(zhuǎn) 可 靠 性 等 要 求 ， 還 要 從 結(jié) 構(gòu) 考 慮 可 拆 卸 ， 易 清 洗 無 死 角 ， 避 免 污 物 滲 入 ， 設(shè) 計 時 要清 除 難 以 清 洗 和 檢 查 部 位 ， 采 用 可 靠 的 密 封 ， 制 造 是 設(shè) 備 內(nèi) 壁 光 潔 度高 ， 所 有 轉(zhuǎn) 角 要 圓 滑 過 渡 。 據(jù) 研 究 測 試 表 明 ， 此 粉 末 干 燥 機 的 價 值 可 以體 現(xiàn) 在 以 下 5 點 。（ 1） 能 穩(wěn) 定 地 保 證 廢 棄 物 的 干 燥 加 工 精 度（ 2） 能 減 少 輔 助 工 時 ， 提 高 勞 動 生 產(chǎn)（ 3） 能 擴 干 燥 機 的 使 用 范 圍 ， 實 現(xiàn) 一 機 多 能（ 4） 提 高 生 產(chǎn) 率 、 降 低 成 本（ 5） 減 輕 工 人 的 勞 動 強 度3 目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢中 國 的 現(xiàn) 代 干 燥 技 術(shù) 是 從 20 世 紀 50 年 代 逐 漸 發(fā) 展 起 來 的 ， 迄 今 對于 常 用 的 干 燥 設(shè) 備 ， 如 氣 流 干 燥 、 噴 霧 干 燥 、 流 化 床 干 燥 、 旋 轉(zhuǎn) 閃 蒸 干 燥 、 紅 外 干 燥 、 微 波 干 燥 、 冷 凍 干 燥 等 設(shè) 備 ， 我 國 均 能 生 產(chǎn) 供 應 市 場 ，對 于 一 些 較 新 型 的 干 燥 技 術(shù) 如 沖 擊 干 燥 、 對 撞 流 干 燥 、 過 熱 干 燥 、 脈 動燃 燒 干 燥 、 熱 泵 干 燥 等 也 都 已 開 發(fā) 研 究 ， 有 的 已 工 業(yè) 化 應 用 。 而 粉 體 干燥 正 是 干 燥 技 術(shù) 中 重 要 的 一 個 分 支 ， 現(xiàn) 在 發(fā) 展 正 旺 的 。我 國 于 1975 年 6 月 23 日 在 南 京 召 開 了 第 一 屆 干 燥 會 議 ， 標 志 著 我 國干 燥 研 究 進 入 正 軌 。 而 從 那 一 天 到 現(xiàn) 在 ， 已 經(jīng) 40 多 年 。 40 多 年 來 ， 我 國 干燥 技 術(shù) 研 究 隊 伍 不 斷 壯 大 。 目 前 我 國 從 事 干 燥 技 術(shù) 研 究 的 大 專 院 校 、 科 研 院 所 、 研 究 單 位 大 約 有 50 多 家 ， 領(lǐng) 域 涉 及 化 工 、 醫(yī) 藥 、 染 料 、 輕 工 、 林 業(yè) 、食 品 、 糧 食 、 造 紙 、 硅 酸 鹽 、 水 產(chǎn) 業(yè) 、 漁 業(yè) 等 行 業(yè) ， 全 國 共 有 設(shè) 備 制 造 廠600 多 家 ， 已 形 成 了 一 支 強 有 力 的 干 燥 科 研 開 發(fā) 隊 伍 ， 廣 泛 開 展 干 燥 技 術(shù) 的基 礎(chǔ) 研 究 、 工 藝 研 究 及 工 業(yè) 化 研 究 ， 使 我 國 干 燥 技 術(shù) 研 究 正 向 世 界 水 平 邁進 ， 某 些 技 術(shù) 領(lǐng) 域 達 到 了 國 際 先 進 水 平 。 40 年 來 ， 中 國 對 許 多 干 燥 技 術(shù) 實現(xiàn) 了 工 業(yè) 化 。 主 要 有 噴 霧 干 燥 、 流 態(tài) 化 干 燥 （ 普 通 流 化 床 ， 振 動 流 化 床 ，內(nèi) 加 熱 流 化 床 、 流 化 床 噴 霧 造 粒 干 燥 ） 、 蒸 汽 回 轉(zhuǎn) 干 燥 、 氣 流 干 燥 、 回 轉(zhuǎn)圓 筒 干 燥 、 旋 轉(zhuǎn) 快 速 干 燥 、 圓 盤 干 燥 、 帶 式 干 燥 、 雙 錐 回 轉(zhuǎn) 真 空 干 燥 、 槳葉 式 干 燥 、 冷 凍 干 燥 、 微 波 及 遠 紅 外 干 燥 等 等 ， 常 規(guī) 干 燥 設(shè) 備 基 本 以 滿 足生 產(chǎn) 的 需 要 ， 并 有 部 分 機 型 達 到 國 際 當 代 水 平 并 出 口 國 外 。國 外 的 粉 末 干 燥 技 術(shù) 總 體 是 要 比 我 國 先 進 的 ， 國 際 粉 末 干 燥 企 業(yè) 多 牌號 、 精 細 化 的 特 點 能 很 好 的 滿 足 客 戶 對 粉 末 干 燥 機 各 項 性 能 的 需 求 。 現(xiàn) 在 國 外 的 干 燥 技 術(shù) 主 要 在 研 究 ： 1.如 何 提 高 熱 利 用 率 、 降 低 污 染 ； 2.使干 燥 機 衛(wèi) 生 、 無 交 叉 污 染 、 無 菌 化 ； 3.多 用 途 復 合 功 能 干 燥 過 程 （ 造粒 、 藥 物 包 覆 ） ； 4.功 能 材 料 高 附 加 值 、 高 品 質(zhì) 化 干 燥 。 并 且 朝 著 ： 1.高 溫 收 塵 技 術(shù) ； 2.超 細 粉 體 （ 納 米 與 亞 微 米 ） 的 干 燥 ； 3.如 何 控 制 干 燥過 程 中 產(chǎn) 物 微 粒 的 結(jié) 構(gòu) ； 4.解 決 環(huán) 境 、 生 態(tài) 等 問 題 ； 5.從 產(chǎn) 品 的 使 用 壽命 循 環(huán) 周 期 考 慮 干 燥 工 程 的 最 優(yōu) 化 等 方 面 展 望 發(fā) 展 。 二 、 論 文 （ 設(shè) 計 ） 研 究 的 內(nèi) 容1.重 點 解 決 的 問 題(1)完 成 蒸 煮 干 燥 罐 設(shè) 計 ；(2)完 成 配 套 設(shè) 備 設(shè) 計2.擬 開 展 研 究 的 幾 個 主 要 方 面 （ 論 文 寫 作 大 綱 或 設(shè) 計 思 路 ）（ 1） 通 過 了 解 目 前 粉 末 干 燥 技 術(shù) 的 主 要 優(yōu) 缺 點 與 應 用 場 合 ， 并 結(jié) 合其 主 要 技 術(shù) 指 標 和 所 需 技 術(shù) ， 對 此 系 統(tǒng) 的 組 成 部 件 進 行 構(gòu) 思 ， 對 系 統(tǒng) 的設(shè) 計 方 案 進 行 總 體 規(guī) 劃 ， 確 定 研 究 的 方 向 。（ 2） 將 整 個 系 統(tǒng) 按 照 不 同 功 能 細 分 為 測 量 部 分 、 控 制 部 分 ， 顯 示 部分 ， 調(diào) 節(jié) 部 分 ， 記 錄 部 分 等 ， 完 成 每 個 部 分 的 設(shè) 計 方 案 ， 對 所 需 器 件 進行 選 型 并 完 成 相 應 程 序 的 編 寫 。（ 3） 完 成 對 各 個 部 分 設(shè) 計 的 連 接 工 作 ， 對 整 個 系 統(tǒng) 進 行 測 試 ， 通 過 測 試 結(jié) 果 來 修 改 系 統(tǒng) 中 不 足 或 有 錯 誤 的 地 方 ， 對 編 寫 的 程 序 進 行 驗 證3. 本 論 文 （ 設(shè) 計 ） 預 期 取 得 的 成 果綜 合 查 找 的 相 關(guān) 資 料 ， 計 算 出 所 設(shè) 計 粉 末 干 燥 機 的 各 個 部 件 所 需 的參 數(shù) ， 并 繪 制 出 零 件 圖 ， 裝 配 圖 。 在 設(shè) 計 中 得 到 鍛 煉 文 獻 檢 索 的 能 力 ，獨 立 設(shè) 計 的 能 力 ， 綜 合 利 用 所 學 知 識 與 繪 圖 的 能 力 等（ 1） 一 份 說 明 書（ 2） 一 篇 外 文 文 獻 三 、 論 文 （ 設(shè) 計 ） 工 作 安 排1.擬 采 用 的 主 要 研 究 方 法 （ 技 術(shù) 路 線 或 設(shè) 計 參 數(shù) ） ；研 究 方 法 ： 采 用 文 獻 研 究 法 的 主 要 研 究 方 法 ， 通 過 學 習 及 查 閱 有 關(guān) 資料 掌 握 其 工 作 原 理 和 結(jié) 構(gòu) ， 對 各 種 干 燥 機 的 進 料 機 構(gòu) 以 其 干 燥 方 式 的 設(shè)計 進 行 系 統(tǒng) 的 歸 類 和 總 結(jié) ， 吸 取 前 人 的 經(jīng) 驗 結(jié) 合 自 己 所 學 知 識 進 行 設(shè)計 ， 選 擇 出 最 合 理 的 設(shè) 計 方 案 ， 完 成 粉 末 干 燥 機 的 設(shè) 計 。技 術(shù) 參 數(shù) ：容 積 （ m 3） ： 5生 產(chǎn) 量 (只 雞 廢 棄 物 /罐 ） ： 7000產(chǎn) 成 品 （ kg/罐 ） ： 800以 上2.論 文 （ 設(shè) 計 ） 進 度 計 劃第 1 周 完 成 粉 末 干 燥 機 調(diào) 研 ；第 2 周 查 閱 粉 末 干 燥 機 國 內(nèi) 外 最 新 文 獻 資 料 ， 翻 譯 一 篇 國 外 本 研 究前 沿 文 獻 ；第 3 周 分 析 、 綜 合 各 文 獻 ， 撰 寫 粉 末 干 燥 機 文 獻 綜 述 ；第 4 周 完 成 粉 末 干 燥 機 的 設(shè) 計 的 開 題 報 告 ；第 5 周 粉 末 干 燥 機 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 的 設(shè) 計 計 算 與 確 定 ；第 6 周 綜 合 分 析 各 類 粉 末 干 燥 機 設(shè) 計 資 料 ， 提 出 幾 個 設(shè) 計 方 案 ；第 7 周 對 各 方 案 進 行 比 較 、 選 擇 ， 確 定 最 佳 設(shè) 計 方 案 ；第 8 周 進 行 總 體 設(shè) 計 計 算 ， 繪 制 設(shè) 計 總 圖 ；第 9 周 傳 動 方 式 及 動 力 的 設(shè) 計 計 算 與 選 擇 ；第 10 周 蒸 煮 干 燥 罐 的 設(shè) 計 計 算 ， 繪 制 圖 紙 ；第 11 周 風 機 及 各 種 閥 門 管 路 設(shè) 計 計 算 與 選 擇 ， 除 塵 器 、 冷 凝 器 的設(shè) 計 計 算 與 選 擇 ， 繪 制 圖 紙 ； 第 12 周 電 器 控 制 的 設(shè) 計 計 算 ， 繪 制 圖 紙 ；第 13 周 撰 寫 粉 末 干 燥 機 的 設(shè) 計 論 文 ；第 14周 補 充 、 修 改 、 整 理 、 排 版 論 文 和 圖 紙 ， 評 閱 ， 準 備 答 辯 。 罐 四 、 需 要 閱 讀 的 參 考 文 獻1張 德 元 .粉 體 干 燥 設(shè) 備 【 J】 .有 色 礦 冶 .2005.21(1):1-12楊 浩 基 ， 林 伊 .粉 體 干 燥 工 藝 研 究 與 實 踐 【 J】 .煤 礦 現(xiàn) 代化 .2010.97(4):1-13奚 天 鵬 ， 劉 傳 義 ， 何 士 安 . 粉 體 干 燥 -造 粒 -微 波 加 熱 干 燥 新 工 藝【 J】 .工 藝 與 設(shè) 備 .2005.52(4):1-24萬 風 嶺 ， 謝 蘇 江 ， 周 昭 軍 .干 燥 設(shè) 備 的 現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 趨 勢 【 J】 .化 工裝 備 技 術(shù) .2006.27(1):2-25程 江 ,涂 偉 萍 ,楊 卓 如 ,陳 煥 欽 . 粉 體 冷 凍 干 燥 制 備 技 術(shù) 的 應 用 與 進展 【 A】 .第 六 屆 全 國 冷 凍 十 燥 會 議 論 文 集 .華 南 理 工 大 學 化 學院 .2000:2-26童 培 云 ,席 曉 麗 ,蔣 亞 寶 ,翟 立 力 ,聶 祚 仁 .冷 凍 干 燥 技 術(shù) 制 備 超 微 粉體 的 研 究 進 展 【 J】 .粉 末 冶 金 工 業(yè) .2007.17(2):2-37寧 桂 玲 ， 呂 秉 玲 .納 米 顆 粒 的 干 燥 及 其 研 究 進 展 【 J】 .New Technology Domestic and international.1996.5:3-38王 寶 和 ， 納 米 碳 酸 鈣 粉 體 干 燥 技 術(shù) 現(xiàn) 狀 【 J】 .干 燥 技 術(shù) 與 設(shè)備 .2005.3(4):3-39諸 愛 珍 ,陶 瓷 粉 體 常 用 的 干 燥 方 法 【 A】 . 江 蘇 省 陶 瓷 研 究所 .2000.:3-310林 蕓 ， 畜 禽 廢 棄 物 處 理 成 套 設(shè) 備 之 蒸 煮 干 燥 器 的 研 制 【 J】 .中 國科 技 信 息 .2007.5:4-511譚 笑 ， 劉 雪 東 .粉 體 干 燥 技 術(shù) 的 現(xiàn) 狀 及 未 來 發(fā) 展 【 J】 .粉 體 工 程與 設(shè) 備 .2013.6.18:5-512朱 德 文 ， 陳 永 生 ， 朱 德 泉 .畜 禽 糞 便 快 速 干 燥 設(shè) 備 的 研 究 【 J】 .現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 裝 備 .2005.12.28.5-513Environmental and human health challenges of industriallivestock and poultry farming in China and their mitigation.Yuanan Hu; Hefa Cheng; Shu Tao.2017 14A fluidized bed equipment for drying or cooling of powderand a process for drying or cooling of powder by usethereof.POWDERING JAPAN K K (JP).1999附 ： 文 獻 綜 述 或 報 告 文 獻 綜 述粉 末 在 工 業(yè) 一 般 都 是 超 細 的 物 料 ,由 于 達 到 超 細 粉 未 狀 ,在 國 內(nèi) 各 個 領(lǐng) 域 都 十 分常 見 ,如 :石 灰 、 石 英 石 、 石 墨 、 石 膏 粉 加 工 成 品 的 都 屬 于 粉 末 ,由 于 這 些 物 料 的 超細 狀 態(tài) ,在 生 產(chǎn) 磨 粉 作 業(yè) 過 程 中 會 里 邊 的 含 水 份 比 較 多 ， 為 了 更 好 的 便 于 存 儲 ,需 要粉 末 干 燥 機 的 作 業(yè) 。 干 燥 機 在 很 多 生 產(chǎn) 領(lǐng) 域 都 可 以 應 用 到 ， 分 為 專 業(yè) 的 回 轉(zhuǎn) 、 三筒 、 單 筒 等 結(jié) 構(gòu) ， 根 據(jù) 加 工 的 物 料 內(nèi) 部 的 結(jié) 構(gòu) 和 配 套 設(shè) 備 也 不 相 同 ， 其 中 以 粉 體 為例 ， 粉 體 是 粉 末 ， 根 據(jù) 不 同 的 粉 體 特 性 ， 所 采 用 的 設(shè) 備 也 不 相 同 ， 通 過 將 上 料 機 、烘 干 機 、 熱 風 等 方 配 套 成 一 個 專 業(yè) 的 粉 體 干 燥 機 設(shè) 備 ， 它 是 當 今 最 主 要 的 加 工 烘 干設(shè) 備 ， 是 整 個 工 業(yè) 粉 體 最 主 要 的 烘 干 設(shè) 備 。 很 多 金 屬 、 非 金 屬 及 化 工 產(chǎn) 品 都 呈 粉 粒體 狀 態(tài) 。 常 用 粉 粒 體 物 料 干 燥 設(shè) 備 加 熱 方 式 主 要 有 對 流 加 熱 和 傳 導 加 熱 。 傳 導 加 熱方 式 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 復 雜 ,造 價 高 ,節(jié) 能 。 對 流 加 熱 方 式 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ,制 造 成 本 低 ,熱 效率 低 。 采 用 何 種 加 熱 方 式 的 干 燥 設(shè) 備 ,要 考 慮 物 料 的 特 性 , 現(xiàn) 場 條 件 ,投 資 大 小 等綜 合 因 素 。 而 我 國 的 粉 末 干 燥 機 分 為 下 列 幾 類 ： 1對 流 加 熱 類 ： （ 1） 振 動 流 化 床（ 2） 振 動 載 體 干 燥 機 ： 環(huán) 狀 孔 板 上 放 置 小 球 形 氧 化 鋁 ,玻 璃 類 載 體 ,物 料 加 在 載 體 上 ,振 動 使 物 料 和 載 體 混 合 循 環(huán) ,熱 風 穿 過 孔 板 使 載 體 和 物 料 加 熱 干 燥 。 適 合 粉 料 ,糊 狀 料 ,漿 料 干 操 加 石 英 ,碳 化 硅 ,氧 化 鋁 ,氯 化 石 蠟 等 。 （ 3） 閃 蒸 旋 風 干 燥 機 ： 閃蒸 干 燥 機 在 千 燥 濾 餅 類 物 料 得 到 了 廣 泛 應 用 , 如 輕 質(zhì) 碳 酸 鈣 , 氧 化 鋁 , 二 氧 化 欽等 。 增 加 分 級 機 可 干 燥 超 細 粉 , 如 納 米 碳 酸 鈣 , 增 加 二 級 旋 風 干 燥 可 提 高 含 水 要求 低 物 料 干 燥 產(chǎn) 量 , 如 氧 化 鎳 。 針 對 比 重 大 礦 產(chǎn) 品 , 考 慮 到 沉 降 速 度 較 大 , 閃 蒸干 燥 機 上 部 按 氣 流 和 旋 風 干 燥 理 論 計 算 , 縮 小 直 徑 , 可 提 高 效 率 和 產(chǎn) 量 。 （ 4） 固定 流 化 床 （ 5） 霧 干 燥 器 （ 6） 滾 筒 干 燥 機 ： 技 術(shù) 成 熟 ,設(shè) 備 可 靠 ,產(chǎn) 量 大 ,占 地 大 ,靠磨 擦 傳 動 ,制 造 簡 單 ,加 噴 射 管 可 提 高 效 率 ,體 積 傳 熱 系 數(shù) 提 高 一 倍 ,長 度 縮 短 一 半 ,設(shè) 備 費 用 大 大 降 低 （ 7） 脈 沖 氣 流 干 燥 器 ； 2傳 導 加 熱 類 ： （ 1） 震 動 傳 導 加 熱 干 燥機 ： 多 個 圓 盤 型 夾 層 疊 落 一 起 ， 通 入 熱 油 ， 蒸 汽 ， 振 動 使 物 料 在 盤 上 運 動 ， 物 料 從上 到 下 層 層 下 落 ， 走 行 時 間 可 調(diào) ， 適 合 云 母 等 超 細 粉 末 （ 2） 多 層 圓 盤 刮 板 干 燥機 ； 3復 合 加 熱 類 ： （ 1） 內(nèi) 熱 流 化 床 （ 2） 微 波 干 燥 。 濕 物 料 加 入 干 燥 機 后 ， 在 筒內(nèi) 均 勻 布 的 抄 板 器 翻 動 下 ， 物 料 在 干 燥 機 內(nèi) 均 勻 分 布 與 分 散 ， 并 與 并 流 （ 逆 流 ） 的熱 空 氣 充 分 接 觸 ， 加 快 了 干 燥 傳 熱 ， 傳 質(zhì) 去 濕 的 方 法 按 作 用 原 理 可 以 分 為 機 械 法 、 熱 物 理 法 和 物 理 化 學 法 三 種 。 一 般 情 況 下 熱 物 理 法 去 濕 稱 為 干 燥 ,干 燥 就 是 利用 熱 能 使 濕 物 料 中 的 濕 分 (水 分 或 其 他 溶 劑 )汽 化 , 水 汽 或 蒸 汽 經(jīng) 氣 流 帶 走 或 由 真 空泵 將 其 抽 出 除 去 ,而 獲 得 固 體 產(chǎn) 品 的 操 作 過 程 。 對 濕 物 料 進 行 干 燥 時 ,有 兩 種 干 燥 過程 , 一 種 是 表 面 汽 化 過 程 ,熱 量 從 周 圍 環(huán) 境 傳 遞 至 物 料 表 面 ,使 表 面 濕 分 蒸 發(fā) ;另 一種 是 內(nèi) 部 擴 散 控 制 過 程 ,物 料 內(nèi) 部 濕 分 傳 遞 到 物 料 表 面 ,然 后 再 蒸 發(fā) 。 一 直 以 來 ， 粉體 的 干 燥 都 是 沿 用 傳 統(tǒng) 的 干 燥 設(shè) 備 和 工 藝 ， 通 過 燃 煤 爐 、 燃 油 爐 或 者 電 熱 爐 來 產(chǎn) 生熱 量 ， 對 預 干 燥 的 粉 體 進 行 閃 蒸 干 燥 ， 整 套 干 燥 設(shè) 備 存 在 能 耗 高 、 成 本 高 、 污 染 環(huán)境 等 一 系 列 的 問 題 。 設(shè) 計 的 干 燥 機 如 果 能 結(jié) 合 焙 炒 工 藝 、 電 磁 爐 原 理 ， 以 及 蒸 汽 螺旋 干 燥 機 原 理 ， 勢 必 能 具 有 干 燥 均 勻 、 干 燥 效 率 高 、 自 動 化 水 平 高 等 特 點 。 物 料 的干 燥 速 率 由 上 述 兩 個 過 程 中 速 率 較 慢 的 一 個 控 制 。 通 過 物 料 干 燥 特 性 試 驗 可 知 , 物料 干 燥 過 程 可 以 分 為 三 個 階 段 。 第 一 階 段 為 物 料 預 熱 階 段 ,在 此 期 間 主 要 是 對 濕 物料 進 行 預 熱 ,同 時 也 有 少 量 濕 分 汽 化 , 物 料 的 溫 度 很 快 升 到 近 似 等 于 濕 球 溫 度 ;第 二階 段 為 恒 速 干 燥 階 段 ,此 階 段 主 要 特 征 是 熱 空 氣 傳 給 物 料 的 熱 量 全 部 用 來 汽 化 濕分 ,物 料 表 面 溫 度 一 直 保 持 不 變 , 濕 分 則 按 一 定 速 率 汽 化 ; 第 三 階 段 為 降 速 干 燥 階 段 ,此 時 物 料 的 干 燥 速 率 由 內(nèi) 部 擴 散 過 程 控 制 , 熱 空 氣 所 提 供 的 熱 量 只 有 一 小 部 分用 來 汽 化 濕 分 , 而 大 部 分 則 用 來 加 熱 物 料 , 使 物 料 表 面 溫 度 上 升 ,但 是 干 燥 速 率 則逐 步 降 低 , 直 至 達 到 平 衡 含 濕 量 為 止 。 粉 體 前 期 預 干 燥 ， 終 濕 含 量 控 制 在 10% 15%再 對 這 種 松 散 濕 物 料 進 行 輥 壓 造 粒 ,對 顆 粒 物 料 用 微 波 加 熱 方 法 進 行 干 燥 ,這 樣使 整 個 工 藝 過 程 沒 有 嚴 重 的 粉 塵 飛 揚 和 污 染 環(huán) 境 ， 干 燥 速 率 高 ， 節(jié) 能 ， 干 燥 -造 粒 -干 燥 可 安 排 一 條 龍 生 產(chǎn) ， 便 于 實 現(xiàn) 自 動 化 生 產(chǎn) 和 管 理 。隨 著 工 農(nóng) 業(yè) 的 迅 猛 發(fā) 展 , 干 燥 設(shè) 備 工 業(yè) 正 不 斷 成 熟 和 壯 大 , 成 為 機 械 工 業(yè) 中一 個 具 有 蓬 勃 生 機 的 新 興 行 業(yè) 。 需 進 行 干 燥 的 既 有 數(shù) 千 萬 噸 的 大 批 量 物 料 ,也 有 年產(chǎn) 僅 幾 十 公 斤 的 貴 重 物 品 ; 因 而 既 有 一 些 大 型 干 燥 設(shè) 備 以 適 應 獨 特 的 工 藝 要 求 和 生產(chǎn) 能 力 ,又 有 一 些 中 小 型 通 用 干 燥 設(shè) 備 。 干 燥 設(shè) 備 廣 泛 應 用 于 化 工 、 建 材 、 食 品 、藥 物 及 生 化 等 行 業(yè) 。 中 國 的 現(xiàn) 代 干 燥 技 術(shù) 是 從 20世 紀 50年 代 逐 漸 發(fā) 展 起 來 的 ， 迄今 對 于 常 用 的 干 燥 設(shè) 備 ， 如 氣 流 干 燥 、 噴 霧 干 燥 、 流 化 床 干 燥 、 旋 轉(zhuǎn) 閃 蒸 干 燥 、 紅外 干 燥 、 微 波 干 燥 、 冷 凍 干 燥 等 設(shè) 備 ， 我 國 均 能 生 產(chǎn) 供 應 市 場 ， 對 于 一 些 較 新 型 的干 燥 技 術(shù) 如 沖 擊 干 燥 、 對 撞 流 干 燥 、 過 熱 干 燥 、 脈 動 燃 燒 干 燥 、 熱 泵 干 燥 等 也 都 已開 發(fā) 研 究 ， 有 的 已 工 業(yè) 化 應 用 。 而 粉 體 干 燥 正 是 干 燥 技 術(shù) 中 重 要 的 一 個 分 支 ， 現(xiàn) 在發(fā) 展 正 旺 的我 國 于 1975年 6月 23日 在 南 京 召 開 了 第 一 屆 干 燥 會 議 ， 標 志 著 我 國 干 燥 研 究 進 入 正 軌 。 而 從 那 一 天 到 現(xiàn) 在 ， 已 經(jīng) 40多 年 。 40多 年 來 ， 我 國 干 燥 技 術(shù) 研 究 隊 伍 不 斷壯 大 。 目 前 我 國 從 事 干 燥 技 術(shù) 研 究 的 大 專 院 校 、 科 研 院 所 、 研 究 單 位 大 約 有 50多家 ， 領(lǐng) 域 涉 及 化 工 、 醫(yī) 藥 、 染 料 、 輕 工 、 林 業(yè) 、 食 品 、 糧 食 、 造 紙 、 硅 酸 鹽 、 水 產(chǎn)業(yè) 、 漁 業(yè) 等 行 業(yè) ， 全 國 共 有 設(shè) 備 制 造 廠 600多 家 ， 已 形 成 了 一 支 強 有 力 的 干 燥 科 研開 發(fā) 隊 伍 ， 廣 泛 開 展 干 燥 技 術(shù) 的 基 礎(chǔ) 研 究 、 工 藝 研 究 及 工 業(yè) 化 研 究 ， 使 我 國 干 燥 技術(shù) 研 究 正 向 世 界 水 平 邁 進 ， 某 些 技 術(shù) 領(lǐng) 域 達 到 了 國 際 先 進 水 平 。 40年 來 ， 中 國 對 許多 干 燥 技 術(shù) 實 現(xiàn) 了 工 業(yè) 化 。 主 要 有 噴 霧 干 燥 、 流 態(tài) 化 干 燥 （ 普 通 流 化 床 ， 振 動 流 化床 ， 內(nèi) 加 熱 流 化 床 、 流 化 床 噴 霧 造 粒 干 燥 ） 、 蒸 汽 回 轉(zhuǎn) 干 燥 、 氣 流 干 燥 、 回 轉(zhuǎn) 圓 筒干 燥 、 旋 轉(zhuǎn) 快 速 干 燥 、 圓 盤 干 燥 、 帶 式 干 燥 、 雙 錐 回 轉(zhuǎn) 真 空 干 燥 、 槳 葉 式 干 燥 、 冷凍 干 燥 、 微 波 及 遠 紅 外 干 燥 等 等 ， 常 規(guī) 干 燥 設(shè) 備 基 本 以 滿 足 生 產(chǎn) 的 需 要 ， 并 有 部 分機 型 達 到 國 際 當 代 水 平 并 出 口 國 外 。國 外 的 粉 末 干 燥 技 術(shù) 總 體 是 要 比 我 國 先 進 的 ， 國 際 粉 末 干 燥 企 業(yè) 多 牌 號 、 精 細化 的 特 點 能 很 好 的 滿 足 客 戶 對 粉 末 干 燥 機 各 項 性 能 的 需 求 。 國 外 的 粉 末 干 燥 機 的 結(jié)構(gòu) 設(shè) 計 都 要 優(yōu) 于 我 國 。 國 外 （ 以 日 本 為 例 ） 的 粉 末 干 燥 機 以 其 極 為 精 密 的 零 件 組 合 出 精 密 的 干 燥 機 ， 使 其 干 燥 效 果 得 到 很 大 的 提 高 ， 生 產(chǎn) 出 的 產(chǎn) 品 也 有 較 高 的 質(zhì) 量 ，并 且 自 動 化 程 度 高 ， 可 減 少 很 多 的 人 力 物 力 ， 有 著 較 高 的 生 產(chǎn) 效 率 。 現(xiàn) 在 國 外 的 干燥 技 術(shù) 主 要 在 研 究 ： 1.如 何 提 高 熱 利 用 率 、 降 低 污 染 ； 2.使 干 燥 機 衛(wèi) 生 、 無 交 叉 污染 、 無 菌 化 ； 3.多 用 途 復 合 功 能 干 燥 過 程 （ 造 粒 、 藥 物 包 覆 ） ； 4.功 能 材 料 高 附 加值 、 高 品 質(zhì) 化 干 燥 。 并 且 朝 著 ： 1.高 溫 收 塵 技 術(shù) ； 2.超 細 粉 體 （ 納 米 與 亞 微 米 ） 的干 燥 ； 3.如 何 控 制 干 燥 過 程 中 產(chǎn) 物 微 粒 的 結(jié) 構(gòu) ； 4.解 決 環(huán) 境 、 生 態(tài) 等 問 題 ； 5.從 產(chǎn)品 的 使 用 壽 命 循 環(huán) 周 期 考 慮 干 燥 工 程 的 最 優(yōu) 化 等 方 面 展 望 發(fā) 展 。去 濕 的 方 法 按 作 用 原 理 可 以 分 為 機 械 法 、 熱 物 理 法 和 物 理 化 學 法 三 種 。 一 般 情況 下 熱 物 理 法 去 濕 稱 為 干 燥 ,干 燥 就 是 利 用 熱 能 使 濕 物 料 中 的 濕 分 (水 分 或 其 他 溶劑 )汽 化 ,水 汽 或 蒸 汽 經(jīng) 氣 流 帶 走 或 由 真 空 泵 將 其 抽 出 除 去 ,而 獲 得 固 體 產(chǎn) 品 的 操 作過 程 。 對 濕 物 料 進 行 干 燥 時 ,有 兩 種 干 燥 過 程 ,一 種 是 表 面 汽 化 過 程 , 熱 量 從 周 圍 環(huán)境 傳 遞 至 物 料 表 面 ,使 表 面 濕 分 蒸 發(fā) ; 另 一 種 是 內(nèi) 部 擴 散 控 制 過 程 , 物 料 內(nèi) 部 濕 分傳 遞 到 物 料 表 面 ,然 后 再 蒸 發(fā) 。 物 料 的 干 燥 速 率 由 上 述 兩 個 過 程 中 速 率 較 慢 的 一 個控 制 。 通 過 物 料 干 燥 特 性 試 驗 可 知 ,物 料 干 燥 過 程 可 以 分 為 三 個 階 段 。 第 一 階 段 為 物 料 預 熱 階 段 ,在 此 期 間 主 要 是 對 濕 物 料 進 行 預 熱 , 同 時 也 有 少 量 濕 分 汽 化 , 物 料的 溫 度 很 快 升 到 近 似 等 于 濕 球 溫 度 ; 第 二 階 段 為 恒 速 干 燥 階 段 ,此 階 段 主 要 特 征 是熱 空 氣 傳 給 物 料 的 熱 量 全 部 用 來 汽 化 濕 分 ,物 料 表 面 溫 度 一 直 保 持 不 變 ,濕 分 則 按 一 定 速 率 汽 化 ; 第 三 階 段 為 降 速 干 燥 階 段 ,此 時 物 料 的 干 燥 速 率 由 內(nèi) 部 擴 散 過 程 控制 ,熱 空 氣 所 提 供 的 熱 量 只 有 一 小 部 分 用 來 汽 化 濕 分 ,而 大 部 分 則 用 來 加 熱 物 料 ,使物 料 表 面 溫 度 上 升 , 但 是 干 燥 速 率 則 逐 步 降 低 , 直 至 達 到 平 衡 含 濕 量 為 止 。我 國 的 冷 凍 干 燥 工 藝 和 設(shè) 備 制 造 技 術(shù) 發(fā) 展 很 快 ,而 凍 干 產(chǎn) 品 卻 仍 以 傳 統(tǒng) 的 各類 瓶 裝 生 物 制 劑 (如 針 劑 )和 顆 粒 狀 食 品 及 調(diào) 味 品 為 主 。 邁 進 新 世 紀 ,凍 干 食 用 粉體 (如 蛋 白 粉 ) 、 非 針 劑 醫(yī) 用 粉 體 材 料 及 超 微 細 粉 末 功 能 材 料 的 制 備 研 究 日 益 受到 重 視 。 冷 凍 干 燥 是 一 種 直 接 從 溶 液 中 提 取 超 細 、 超 微 粉 的 方 法 ,具 有 制 得 粉 末 尺寸 細 小 ,形 狀 規(guī) 則 ,分 布 均 勻 、 團 聚 少 等 優(yōu) 點 ,是 一 種 極 具 前 景 的 制 備 超 微 細 粉 材 料的 方 法 。 已 有 用 冷 凍 干 燥 法 制 取 Al2O3、 ZrO2、 TiO2 、 Ba2Ti9O20、 ErBaCu3O7-8。 等 超 微 細 粉 末 的 報 導 ,主 要 用 于 生 產(chǎn) 具 有 特 殊 光 、 電 、 磁 等 性 能 的 特 殊 精 細 陶瓷 。 真 空 冷 凍 干 燥 技 術(shù) 的 基 本 原 理 就 是 將 待 干 燥 的 物 料 凍 結(jié) 到 其 共 晶 點 溫 度 以 下 ,使 水 分 變 成 固 態(tài) 的 冰 ,然 后 在 適 當 的 低 溫 低 壓 下 ,使 冰 直 接 升 華 為 水 蒸 氣 ,從 而 獲 得干 燥 制 品 的 技 術(shù) 。 干 燥 過 程 是 水 的 物 態(tài) 變 化 和 移 動 的 過 程 。 冷 凍 干 燥 與 常 規(guī) 干 燥 相比 ,其 優(yōu) 勢 在 于 可 以 有 效 地 抑 制 顆 粒 間 的 硬 團 聚 。 其 原 理 為 首 先 讓 溶 液 溫 度 快 速 冷 卻 下 降 ， 此 時 對 冷 凍 干 燥 物 提 供 一 定 的 熱 量 ,使 溶 劑 直 接 升 華 除 去 ,即 液 態(tài) 固 態(tài) 氣 態(tài) 的 過 程 。 在 凍 干 過 程 中 ,顆 粒 之 間 是 由 溶 劑 形 成 的 “ 固 橋 ” ,顆 粒 間 的 相 對 位置 固 定 ,并 且 顆 粒 間 不 存 在 氣 液 界 面 的 表 面 張 力 。 隨 著 溶 劑 的 升 華 ,“ 固 橋 ” 不 斷 減少 ,但 顆 粒 間 的 相 對 位 置 不 再 發(fā) 生 變 化 ,直 到 “ 固 橋 ” 完 全 消 失 。 因 此 冷 凍 干 燥 可有 效 地 抑 制 硬 團 聚 的 產(chǎn) 生 ,不 會 引 起 一 次 粒 子 聚 集 。納 米 顆 粒 ,由 于 其 表 面 效 應 和 體 效 應 所 產(chǎn) 生 的 特 殊 效 果 ,使 得 由 納 米 顆 粒 構(gòu) 成的 材 料 、 陶 瓷 或 催 化 劑 等 在 斷 裂 韌 性 、 應 變 速 度 、 超 塑 性 、 燒 結(jié) 性 能 及 催 化 活 性 等方 面 都 表 現(xiàn) 出 了 不 同 于 大 塊 物 質(zhì) 的 優(yōu) 異 性 能 ,這 使 得 各 種 納 米 粉 體 的 制 備 工 藝 和 技術(shù) 得 到 迅 速 發(fā) 展 。 納 米 粒 子 的 聚 集 和 長 大 , 降 低 了 顆 粒 的 表 面 能 而 導 致 了 粉 體 及其 制 成 材 料 的 各 項 性 能 的 劣 化 ， 為 了 防 止 和 減 少 納 米 粒 子 在 干 燥 過 程 中 的 聚 集 和 長大 ， 主 要 有 以 下 幾 種 ： 1冷 凍 干 燥 法 ， 2 溶 劑 置 換 干 燥 法 ， 3超 臨 界 干 燥 法 。 在 納米 粉 體 制 備 過 程 中 ,顆 粒 大 小 及 聚 集 狀 態(tài) 不 僅 受 到 合 成 反 應 條 件 的 影 響 ,其 干 燥 方法 也 起 到 關(guān) 鍵 作 用 。 納 米 碳 酸 鈣 粉 體 是 指 1-100nm， 并 且 具 有 與 常 規(guī) 碳 酸 鈣 性 能 不同 的 無 機 物 產(chǎn) 物 ， 當 采 用 濕 化 學 法 合 成 納 米 碳 酸 鈣 時 ， 一 般 都 要 涉 及 沉 淀 物 干 燥 這 一 后 處 理 過 程 。 由 于 納 米 級 碳 酸 鈣 粉 體 的 粒 度 小 ， 表 面 能 高 。 處 于 熱 力 學 非 穩(wěn) 定 狀態(tài) ， 如 果 干 燥 方 法 不 當 ， 就 會 出 現(xiàn) 納 米 碳 酸 鈣 顆 粒 的 團 聚 ， 這 將 對 它 的 使 用 性 能 產(chǎn)生 不 良 的 影 響 。 國 內(nèi) 現(xiàn) 有 的 納 米 碳 酸 鈣 技 術(shù) 尚 未 很 好 解 決 干 燥 過 程 中 顆 粒 團 聚 的 問題 ， 所 以 因 團 聚 而 引 起 的 粒 子 分 散 性 差 的 問 題 已 成 為 當 前 納 米 碳 酸 鈣 生 成 產(chǎn) 和 研 究急 需 解 決 的 問 題 。目 前 ， 我 國 的 生 豬 存 欄 量 和 宰 殺 量 都 居 世 界 前 列 ， 全 國 有 大 型 屠 宰 廠 幾 十家 ， 散 落 在 全 國 各 地 的 個 體 屠 宰 場 也 不 計 其 數(shù) 。 這 些 屠 宰 場 除 了 每 天 向 市 場 供 應數(shù) 以 噸 計 的 人 民 生 活 必 需 的 豬 肉 外 ， 在 其 宰 殺 過 程 中 也 會 伴 隨 大 量 廢 棄 物 的 產(chǎn)生 ， 如 病 、 死 豬 ， 豬 骨 、 豬 胃 內(nèi) 容 物 等 等 。 如 何 處 理 這 些 廢 棄 物 ， 是 屠 宰 廠 家 十 分頭 痛 的 問 題 。 一 些 個 體 屠 宰 場 甚 至 將 這 些 廢 棄 物 隨 地 丟 棄 ， 既 污 染 了 環(huán) 境 ， 又 造 成資 源 的 浪 費 。 隨 著 我 國 對 環(huán) 保 要 求 的 不 斷 提 高 ， 以 及 對 動 物 蛋 白 質(zhì) 飼 料 需 求 量 的 增加 ， 市 場 迫 切 需 要 一 種 既 能 對 屠 宰 畜 禽 時 形 成 的 下 腳 料 進 行 無 害 化 處 理 ， 又 能 使 其變 廢 為 寶 成 為 蛋 白 質(zhì) 飼 料 的 設(shè) 備 。 畜 禽 廢 棄 物 處 理 成 套 設(shè) 備 就 是 在 這 種 需 求 下 構(gòu) 思出 來 的 ， 它 能 夠 將 屠 宰 廠 屠 宰 生 產(chǎn) 時 所 產(chǎn) 生 的 廢 棄 物 進 行 蒸 煮 、 干 燥 、 粉 碎 ， 以 至 最 終 形 成 動 物 蛋 白 質(zhì) 飼 料 。 這 樣 ， 既 能 防 止 污 染 環(huán) 境 ， 又 能 變 廢 為 寶 ， 是 目 前 頗 具市 場 前 景 的 環(huán) 保 設(shè) 備 。 如 何 構(gòu) 建 環(huán) 保 型 和 節(jié) 約 型 社 會 是 近 年 來 討 論 得 最 多 的 話 題 ，中 共 中 央 更 是 在 2006 年 一 號 文 件 中 對 廢 棄 物 處 理 提 出 了 明 確 要 求 。 相 信 這 一 環(huán) 保 型 設(shè) 備 將 會 迎 來 新 一 輪 的 生 機 。 畜 禽 廢 棄 物 處 理 成 套 設(shè) 備 由 帶 式 輸 送 機 、 破 碎 機 、蒸 煮 干 燥 裝 置 、 螺 旋 輸 送 機 、 油 脂 壓 榨 機 、 粉 碎 機 及 旋 風 除 塵 器 等 主 要 設(shè) 備 構(gòu) 成 。生 產(chǎn) 流 程 如 下 ： 病 、 死 豬 ， 豬 骨 等 畜 禽 廢 棄 物 經(jīng) 帶 式 輸 送 機 送 入 破 碎 機 中 破 碎 ， 變成 較 小 的 塊 狀 物 ， 這 些 塊 狀 物 進 入 蒸 煮 干 燥 裝 置 中 進 行 蒸 煮 、 攪 拌 、 油 脂 分 離 、 干燥 ； 干 燥 后 的 產(chǎn) 物 經(jīng) 螺 旋 輸 送 機 送 至 油 脂 壓 榨 機 中 進 一 步 榨 出 油 脂 ； 脫 油 后 的 產(chǎn) 品進 入 粉 碎 機 中 粉 碎 ， 形 成 最 終 產(chǎn) 品 肉 骨 粉 。 肉 骨 粉 是 一 種 動 物 蛋 白 質(zhì) 飼 料 ， 可 用于 家 禽 、 水 產(chǎn) 品 的 飼 養(yǎng) 。 分 離 出 的 油 脂 還 可 作 進 一 步 的 深 加 工 ， 生 產(chǎn) 出 明 膠 。 而 本次 設(shè) 計 也 是 主 要 圍 繞 著 此 方 面 編 寫 的 ， 設(shè) 計 出 能 干 燥 畜 禽 廢 棄 物 的 機 器 。