干燥器的选择是一个复杂且涉及多方面因素的过程。下面,我们将对这些关键因素进行简要而全面的介绍。
首先,加热方法对干燥过程具有显著影响。对流加热是干燥颗粒、幅状或膏状物料最常用的方法。它利用热空气或其他气体流过物料表面或穿过物料层来提供热量,同时由干燥介质带走蒸发的湿分。对流干燥器,也被称为直接干燥器,在初始等速干燥阶段,物料表面温度与加热介质的湿球温度相对应。进入降速干燥阶段后,物料的温度则逐渐接近介质的干球温度。因此,在干燥热敏性物料时,这些因素必须纳入考虑范围。
喷雾干燥器也是对流干燥器的一种当采用过热蒸汽进行干燥时,物料的最高温度受限于操作压力下的饱和温度。例如,在0.1MPa的操作压力下,蒸汽温度为℃。对于可能氧化或对氧敏感的物料,蒸汽环境有助于保护和改善产品质量。
对流(直接)干燥器包括流化床、闪蒸、转筒或喷雾干燥器等。而传导或间接干燥器则更适用于薄层物料或高湿度物料。它们通过干燥器内的加热面(静态或移动)提供蒸发热量,蒸发出的湿分通过真空操作或少量气流带走。对于热敏性物料,推荐使用真空操作。由于对流干燥器中焓随干燥空气逸失较多,其热效率相对较低,而传导干燥器则具有较高的热效率。
在某些操作中,结合直接和间接两种加热方式可以发挥各自的优势。例如,在流化床干燥器中安装浸没加热管组或蛇管,可用于干燥热敏性聚合物或松香片。这种混合加热方式的干燥器尺寸仅为单纯对流流化床干燥器完成相同作业时的1/3。
值得注意的是,有些设备可以灵活选择直接、间接或联合方式操作。例如,振动流化床干燥器既可用于单纯对流干燥(如茶叶干燥),也可用于单纯传导干燥(如药物颗粒的真空干燥),甚至可用于直接-间接结合的干燥方式,如带浸没加热管的碎煤干燥。对于不同物料,干燥介质的选择也至关重要,例如对于煤这类产品,干燥介质可选用蒸汽。
综上所述,在选择干燥器时,需综合考虑物料特性、干燥效率、热敏性、能源消耗以及设备操作的灵活性等多个因素,以确保选择出最适合的干燥器。