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聚合氯化铝压力喷雾与离心喷雾的对比

来源:巩义市大千净化材料有限公司 发布时间:2018/2/3 19:51:39

    喷雾干燥法生产的聚合氯化铝采用雾化器将液体聚合氯化铝分散为雾滴,并用热空气(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。将料液分散为雾滴的雾化器是喷雾干燥的关键部件,其作用是将料液分散为雾滴。一般喷雾干燥包括四个阶段:①料液雾化;②雾滴与热干燥介质接触混合;③雾滴的蒸发干燥;④干燥产品与干燥介质分离。喷雾干燥器按雾化方式可以分为离心式、压力式和气流式3种。不同型式的喷雾干燥设备所呈现的性能和应用面也不同。离心喷雾和压力喷雾,两者在工作原理上有很多一致的地方。

    经过多年的实际运行和总结,发现使用离心喷雾干燥工艺与压力喷雾干燥工艺比较有几个特点:

    (1)工艺相似

    离心喷雾干燥和压力喷雾干燥有相同的基本原理。都是物料经雾化、与热空气在瞬间完成热量交换和质量交换,干燥的物料经分离装置与空气分离而获得产品。两种工艺都采用并流干燥,即在干燥过程中,雾化的物料与热风在塔内均是自上而下同向运动的。

    (2)设备差异

    离心喷雾干燥器和压力喷雾干燥器的根本差别在于雾化器的形式不同。前者采用高速旋转的离心机雾化物料,后者则是借高压泵压力,经喷嘴雾化物料。使用的热风分配器不同。离心喷雾法采用蜗壳式为主,压力喷雾法多采用折流式,后者结构简单,制造、安装、调整进风的均匀度比前者容易简便。塔直径和有效高度不同。由于两者雾距在塔内运动轨迹相异,离心喷雾干燥塔的直径比同能力压力喷雾干燥塔直径要大35%以上;而有效高度前者比后者低40%以上。有效容积不同。同样处理能力的离心喷雾干燥塔有效容积要比压力喷雾干燥塔有效容积大70%以上。

    塔顶至屋顶的有效高度不同。离心喷雾干燥塔由于需要吊装离心喷雾机,塔顶至屋顶的有效高度在3m以上,而压力喷雾干燥塔一般不超过2m。

    同时,离心喷雾干燥工艺与压力喷雾干燥工艺比较有其显著的缺点:

    ①蒸发强度低。

    离心喷雾的物料雾化后在塔内运动轨迹和热风在塔内运动轨迹的差异,造成物料与热风热质交换时间短于压力喷雾干燥,单位有效空间的蒸发能力小于压力喷雾干燥,使蒸发强度降低,据实测其蒸发强度一般≤3kg·(h.m3)-1。压力喷雾干燥设备的蒸发强度一般均≥5kg·(h.m3)-1,这使同能力的离心喷雾干燥塔的有效容积比压力喷雾干燥塔大80%左右。为了弥补蒸发强度低的缺陷,一般设备体积都设计得很大,又有随之产生的问题:

    a.设备造价高。同能力离心喷雾干燥设备比压力喷雾干燥设备造价高20%左右。

    b.制造、运输、安装困难。

    c.占地面积大。

    d.设备使用操作及清扫不方便。

    ②塔内壁挂粉多。

    离心喷雾干燥由于雾化的物料运动轨迹呈抛物线,再加上进入塔的热风具有一定旋转力,塔内壁(包括塔顶)粘粉多,清扫下来的粉已经不能作为合格产品。实际上,液体物料在干燥成固体的过程中,有一小部分物料会附着在塔壁和风管壁上,操作过程中,这些粘附物料落下混入产品中成为不溶物颗粒,影响产品质量。这一部分损失按3%损失率计,以5000 ffa的生产规模计算,每年损失在lOOt以上,造成的直接损失非常大。由于物料粘附在塔、风管壁上和风机叶轮上,使塔壁、风管壁被腐蚀变薄穿孔和风机叶轮失衡,导致设备损坏,严重影响设备寿命。另外所有损失的物料经过干燥又变为废品,一定程度上加重了热能浪费。

    ③产品有被机油污染的可能。

    雾化物料的离心喷雾机一般是安装在塔顶中央的热风分配装置中。由于环境温度高、离心机高速旋转,需要润滑油润滑和冷却,其下端由密封件密封,假若在运行中密封件一旦损坏,机油就会漏入塔内的产品中,污染产品,造成损失。离心喷雾干燥由于喷雾雾化器转速很大,雾化效果好,雾滴细、均匀,易干燥,所得产品基本为粉末状。但雾化器易损坏,且维修费用高。同时离心喷雾干燥雾化温度要求较高。压力喷雾受制于当时喷嘴设计存在一定缺陷,喷出的物料较粗,得到的产品颗粒较大,在生产高档聚合氯化铝产品时,因中物料粘度比一般产品大,难以彻底干燥,得到的产品往往干不透,且很容易造成系统堵塞,要维持连续生产,物料流量要控制在很小的范围内,生产效率无法提供,增加了生产成本。后经过厂内技改,解决了喷嘴问题,达到并超过了离心雾化器的效果,整个产品质量和生产效率有了极大提高,目前使用情况较理想。

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