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木糖醇干燥机宜选择以间接加热为主
点击次数:2520 发布时间:2017-10-23
  木糖醇干燥机加热介质的流路优化
 
  一般回转干燥机的传热方式分为直接和间接两种情况,炭黑用木糖醇干燥机是一种复合传热方式的干燥机,先是湿炭黑粒子和尾气燃余气的间接换热干燥,然后燃余气部分进入干燥机简体内对炭黑粒子进行进一步的直接换热干燥,同时燃余气也作为水蒸汽的承载体,和水蒸汽一起被排出干燥机外。为了方便分析,分别对直接干燥和间接干燥进行单用对比计算发现间接干燥比直接干燥需要的有效长度要大1.1—1.6倍,但是未超过两倍。尽管直接干燥在经济性上可能要好于间接干燥,但因干燥速率过快,干燥过程过于激烈,会导致炭黑粒子龟裂、破碎以及炭黑表面氧化,会影响炭黑产品质量产。因此,木糖醇干燥机宜选择以间接加热为主,在燃余气温度较低处即简体尾部进入干燥机进行直接换热的方式。
 
  如前所述,木糖醇干燥机燃余气从炭黑尾部进入干燥机内进行直接换热,随着炭黑粒子中的水分进入燃余气中,使燃余气的水蒸汽分压不断增加,水蒸汽从颗粒表面扩散到燃余气中的传质推动力将减小,也就是说燃余气所能承载的水蒸气量越来越少。又因为在简体内部属于逆流,外部间接干燥效果随炭黑流动方向越来越强。在干燥机头部,处于炭黑粒子含水量zui大,燃余气承载水量zui大,间接干燥效果zui弱的时期。在干燥机尾部,炭黑粒子经过整个筒体长度的间接换热,水分已降至间接干燥所能达到的zui低点,燃余气这时还未进入干燥机内,湿含量zui低。这种方式导致整个简体长度上,特别是在干燥机前段水分含量较大的炭黑粒子区域内的线平均干燥速率偏低,这将降低干燥效率。为此,设想了一种优化的方法,即将热燃余气分流出一部分进行二次加入干燥。
 
  二次加入的燃余气量以一次燃余气的一半为宜,加入位置约在干燥机的中部,温度应与一次燃余气在此处的温度基本相等,约350℃,进口处应增加挡板,防止其对一次燃余气和炭黑粒子运动轨迹的过度干扰。
 
  木糖醇干燥机改进后的在干燥机简体中部传质发生突变,并且前半段里传质曲线变的更陡了,传质的推动力加大,速率增快,有利于炭黑干燥。尽管传热过程变化不大,但是就整个传质过程来说,平均的传质推动力加大,强化了干燥过程。需要说明的是二次燃余气的加入温度不宜过高,过高的温度可能会引起炭黑粒子局部过热,增加其破碎的几率,使得炭黑回流量加大。因此必须通过试验或实践经验来确定。笔者认为对适用于2万吨/年炭黑生产线的干燥机以350℃为宜。
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