SMC干燥器的選擇及影響因素
SMC干燥器按操作壓力,干燥器分為常壓干燥器和真空干燥器兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程,且可降低濕分沸點(diǎn)和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥器適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。
干燥溫度,熱量是打開水分子和吸濕聚合物之間合力的關(guān)鍵。當(dāng)高于某一溫度時,水分子和聚合物鏈間的引力會大大降低,水汽就被干燥的空氣帶走 [8] 。
露點(diǎn)
在SMC干燥器中,首先除去濕空氣,使之含有很低的殘留水分(露點(diǎn))。然后,通過加熱空氣來降低它的相對濕度。這時,干空氣的蒸汽壓力較低。通過加熱,顆粒內(nèi)部的水分子擺脫了鍵合力束縛,向顆粒周圍的空氣擴(kuò)散。
SMC干燥器在顆粒周圍的空氣中,熱量的吸收和水分子向顆粒表面擴(kuò)散需要一定的時間。因此,樹脂供應(yīng)商應(yīng)詳細(xì)說明一種物料在適當(dāng)?shù)臏囟群吐饵c(diǎn)下得到有效干燥所必須花費(fèi)的時間。
SMC干燥器的熱空氣將熱量傳遞給干燥料倉中的顆粒,除去顆粒表面的濕氣,然后把濕氣送回干燥器里。因此,必須有足夠的氣流將樹脂加熱到干燥溫度,并且將這個溫度維持一定的時間。
SMC干燥器按加熱方式,干燥器分為對流式、傳導(dǎo)式、輻射式、介電式等類型。對流式干燥器又稱直接干燥器,是利用熱的干燥介質(zhì)與濕物料直接接觸,以對流方式傳遞熱量,并將生成的蒸汽帶走;傳導(dǎo)式干燥器又稱間接式干燥器,它利用傳導(dǎo)方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨(dú)設(shè)置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類干燥器不使用干燥介質(zhì),熱效率較高,產(chǎn)品不受污染,但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制,結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜,常在真空下操作;輻射式干燥器是利用各種輻射器發(fā)射出一定波長范圍的電磁波,被濕物料表面有選擇地吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃窟M(jìn)行干燥;介電式干燥器是利用高頻電場作用,使?jié)裎锪蟽?nèi)部發(fā)生熱效應(yīng)進(jìn)行干燥。
按濕物料的運(yùn)動方式分類
按濕物料的運(yùn)動方式,干燥器可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式;按結(jié)構(gòu),干燥器可分為廂式干燥器、輸送機(jī)式干燥器、滾筒式干燥器、立式干燥器、機(jī)械攪拌式干燥器、回轉(zhuǎn)式干燥器、流化床式干燥器、氣流式干燥器、振動式干燥器、噴霧式干燥器以及組合式干燥器等多種。
根據(jù)供熱方式分類
對濕物料進(jìn)行干燥的設(shè)備。各種生產(chǎn)過程需經(jīng)干燥處理的物料是多種多樣的,對干燥的要求也各不相同,因此干燥器種類繁多,根據(jù)供熱方式,有以下四類:
1 對流干燥器
應(yīng)用的一類干燥器,包括流化干燥器、氣流干燥器、廂式干燥器、噴霧干燥器、隧道式干燥器等。此類干燥器的主要特點(diǎn)是:①熱氣流和固體直接接觸,熱量以對流傳熱方式由熱氣流傳給濕固體,所產(chǎn)生的水汽由氣流帶走;②熱氣流溫度可提高到普通金屬材料所能耐受的最高溫度(約730℃),在高溫下輻射傳熱將成為主要的傳熱方式,并可達(dá)到很高的熱量利用率;③氣流的濕度對干燥速率和產(chǎn)品的最終含水量有影響;④使用低溫氣流時,通常需對氣流先作減濕處理;⑤汽化單位質(zhì)量水分的能耗較傳導(dǎo)式干燥器高,最終產(chǎn)品含水量較低時尤甚;⑥需要大量熱氣流以保證水分汽化所需的熱量,如果被干燥物料的粒徑很小,則除塵裝置龐大而耗資較多;⑦宜在接近常壓條件下操作。
2 傳導(dǎo)干燥器
包括螺旋輸送干燥器、滾筒干燥器、真空耙式干燥器、冷凍干燥器等,這一類干燥器的主要特點(diǎn)是:①熱量通過器壁(通常是金屬壁),以熱傳導(dǎo)方式傳給濕物料;②物料的表面溫度可以從低于冰點(diǎn)(冷凍干燥時)到330℃;③便于在減壓和惰性氣氛下操作,揮發(fā)的溶劑可回收。常用于易氧化、易分解物料的干燥,亦適用于處理粉狀物料。
3 輻射干燥器
通過輻射傳熱,將濕物料加熱進(jìn)行干燥。電加熱輻射干燥器用紅外線燈泡照射被干燥物料,使物料溫度升高而干燥。煤氣加熱干燥器則燃燒煤氣將金屬或陶瓷輻射板加熱到400~500℃,使之產(chǎn)生紅外線,用以加熱被干燥的物料。輻射干燥器生產(chǎn)強(qiáng)度大,設(shè)備緊湊,使用靈活,但能量消耗較大。適用于干燥表面大而薄的物料,如塑料、布匹、木材、涂漆制品等。
4 介電干燥器
將被干燥物料置于高頻電場內(nèi),利用高頻電場的交變作用將物體加熱進(jìn)行干燥。這種加熱的特點(diǎn)是物料中含水量越高的部位,獲得的熱量越多。由于物料內(nèi)部的含水量比表面高,因此物料內(nèi)部獲得的能量較多,物料內(nèi)部溫度高于表面溫度,從而使溫度梯度和水分?jǐn)U散方向一致,可以加快水的汽化,縮短干燥時間,這種干燥器特別適用于干燥過程中容易結(jié)殼以及內(nèi)部的水分難以去盡的物料(如皮革)。介電加熱干燥的電能消耗很大,主要應(yīng)用于食品及輕工生產(chǎn)。進(jìn)行干燥器的設(shè)計計算,首先必須選擇合適的干燥器類型。干燥器的選型還帶有很大的經(jīng)驗(yàn)性,主要應(yīng)當(dāng)考慮以下幾個方面:①物料和產(chǎn)品的特點(diǎn),例如物料的形態(tài)(如漿狀、糊狀、粉末、塊粒、薄片等),固體顆粒的粒度和強(qiáng)度,初始含水量和水分的存在形式,物料是否有毒、易燃、易氧化,產(chǎn)品要求的最終含水量,產(chǎn)品是否允許稍有污染,形體是否允許稍有改變,產(chǎn)品的最高允許溫度和產(chǎn)品的價格等。②與生產(chǎn)過程有關(guān)的條件,例如處理的物料量,干燥的前處理與后處理情況,揮發(fā)的溶劑,是否回收等。③干燥器的操作性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)過上述幾方面的綜合考慮,對各類干燥器進(jìn)行比較篩選后,一般只剩下為數(shù)不多的幾種干燥器,然后進(jìn)行小試,尋找最適宜的操作參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù),最后根據(jù)設(shè)備價格和小試情況,決定采用何種干燥器。