干燥曲线拐过去之后,速率由什么决定
把含水率对时间画成一条线,多数物料会先陡后缓,中间有一个明显的转折。这个转折点前后,控制干燥快慢的因素不是同一套,操作上的着力点也该换。
曲线分三段
刚开始是预热,物料升温,速率往上走。随后进入恒速段,曲线接近直线,斜率就是这一段的干燥速率。含水率降到某个值之后,曲线开始弯,进入降速段,越往后越平。那个转折对应的含水率,叫临界含水率。
恒速段靠外部条件
这一段蒸发的是物料表面的自由水,水从内部补充到表面的速度跟得上蒸发速度。表面温度接近空气的湿球温度,热量全靠外部传入。所以风温、风速、空气湿度、物料摊放厚度、物料与气流的接触面积,这几个参数直接决定速率。风温提十度,速率大致跟着涨。
降速段靠内部迁移
表面自由水没了,水要从内部往表面走,靠毛细作用和扩散。速率由物料的孔隙结构、厚度、温度分布决定,外部风温的边际收益越来越小。这时候一味提温,表面干得太快,结成硬壳,内部的水被闷在里面,出来的是外干内湿的颗粒,检测时一测就露馅。
拐点在哪,跟厚度有关
同一物料,摊得薄,拐点来得晚,恒速段占比大;摊得厚,表面先干,拐点提前。做成颗粒的物料,拐点还跟粒径有关。所以曲线不能跨设备、跨厚度直接比,试验条件要写清楚。
工程上怎么用
恒速段给足热量,风机开大、风温拉高,效率最高;过了拐点换成温和条件,延长时间、降低风温,让水分慢慢迁出来。多层带式干燥机分段设置温区,正是按这个思路排的;闪蒸干燥停留时间短,靠的是物料被分散成细颗粒,把恒速段的面积做大。
读曲线常犯的错
只看终点水分,不看过程;只取两三个点,拐点落在两点之间看不出来;取样时把表层刮掉,测的是已经干了的料。取点要密一点,尤其在速率开始变化的那一段,样品要整层取,别挑。
拐点还会移动
物料批次变了、粒径分布变了、初始含水率变了,拐点跟着动。运行中出料水分忽高忽低,回头看看进料的状态,往往比调风机更管用。
捷干干燥位于常州市天宁区郑陆镇,在带式与闪蒸等机型的工艺计算中会按物料的临界含水率划分干燥段,并据曲线确定各段的停留时间。
关于捷干干燥
常州市捷干干燥设备有限公司是一家集研发、制造、安装调试于一体的干燥设备生产企业,长期专注于闪蒸干燥机、回转窑干燥机等粉体与固废处理装备,产品服务于制药、化工、食品、环保、新材料等行业。公司严格按国家GMP要求进行设计、开发、生产与安装,并在干燥设备的开发与研究中持续进行工艺创新与节能改造。
