真空連續干燥設備
一、概 述
真空干燥是一種常用的干燥方法,通過間接加熱,即加熱介質不與物料直接接觸而是通過夾套、攪拌器的金屬壁面與物料換熱,然后容器內抽真空,使溶劑的蒸發氣在冷凝器中被冷凝回收。真空干燥方法有以下特點:熱效率高,可達70%一90%;干燥溫度低,適用于熱敏性物料;密閉操作,無污染;可回收溶劑;設備易清洗,便于更換物料;操作簡單。
真空干燥在生物物料、食品、醫藥行業應用廣泛。但是目前大都是間歇操作,連續生產應用不多,不適應大批量、大規模生產的需要。由于干燥容器內部是真空狀態,將物料連續定量地加入或排出真空容器較為困難,氣體滲漏不易解決,影響其推廣應用。
二、真空連續干燥常用設備
1.單軸攪拌干燥器
帶夾套長簡體作為干燥器,內置一攪拌軸,攪拌器可以是圓盤式、螺旋式、鏟刀式等等。攪拌軸和攪拌器一般為中空可加熱的,以增大加熱面積。物料在攪拌過程中由于位差向前移動或被攪拌器推進。例如,圓盤式干燥機、單槳葉干燥機及某些耙式干燥機。
2.槳葉干燥機
與上不同的是筒體內設置2根(或4根)攪拌軸,轉速5~20r/min,簡體底部由2個(或4個)圓弧組成,防止攪拌死區。葉片由兩個扇形面側板組成,截面呈楔形,使物料在攪拌過程中被不斷壓縮和膨脹。由于夾套及中空軸上眾多葉片加熱,單位體積傳熱面積大,加之強制性攪拌,劇烈攪動,因而設備占地面積小,干燥效率高。雙軸攪拌同時對物料有破碎作用,適用于含塊或粘性物料,物料粘性較大時可將一部分干料“返混”。攪拌葉做成與軸呈一定傾角時可加快物料推進速度。
3.多層盤式干燥機
立式密封簡體內置多層可通入加熱介質的中空圓盤。加熱盤直徑不等,頂部為小加熱盤,第二層為大加熱盤,依次逐層大小交替。每個圓盤上伸出2根或4根與主軸聯接的耙臂,耙臂上裝有數片浮動的耙葉,耙葉下平面與盤面貼合。濕物料從頂部加到第一層圓盤中央,耙臂帶動耙葉回轉翻炒物料的同時將其推向外緣落入下一層大盤中。第二層盤上反方向的耙葉將物產推向內緣落入下層小盤。物料依次通過各層圓盤后從底部排出筒外。料層厚度和物料停留時間可通過改變加料速率和主軸轉速來調整。
由于是多層加熱盤在豎直方向的疊置,因而占地面積小,加熱面積大。物料在干燥過程中呈薄層移動,利于濕分蒸發,干燥效率高。缺點是刮板與盤面有摩擦,有眾多的機械部件不利于清潔。
4.臥式連續振動干燥機
干燥機主體是一帶夾臥式圓筒,長徑比一般為6~10,筒體由數彈簧支撐,下部或兩側設振動源,物料在振動力作用下在簡體內翻動,似流態化。為使物料混合均勻,筒內設數塊溢流板,物料翻滾的同時向出料口方向移動,呈活塞運動。
此干燥機的特點是筒體內無機械運動部件。由于沒有轉動軸,設備無動密封,所以泄漏點少,易清洗。但是設備重量大,噪聲大,不易大型化;不適用于粘性物料。日本中央株式會社20世紀80年代研制了這種設備,國內未見應用。