對回轉烘干機攜濕氣體的體積流量為0m3/min,2m3/min,3m3/min,4m3/min,5m3/min,6.2m3/min的PTA物料進行了烘干試驗。實驗結果表明物料的烘干速率和攜濕氣體的流速有很大關系。圖3-7為風速6m3/min的PTA烘干曲線,圖3-8為4個不同風量下的PTA物料的烘干曲線。
從圖3-7可以看出,在恒定的烘干條件下,物料的烘干過程分為三個階段。第一個階段為預熱階段,在回轉烘干機烘干開始階段,由于加熱管與物料的溫差較大,單位時間內單位時間內烘干介質傳遞給物料的熱量,遠遠大于表面水份蒸發的熱量;使物料溫度迅速升高,而水份蒸發較慢,因此預熱段的于燥曲線比較平緩。當物料溫度升到烘干介質的濕球溫度時,溫度達到平衡狀態,這階段的時間比較短,其控制因素是加熱管的溫度和熱量傳遞速率,溫差越大,熱量傳遞速率越大,預熱段用的時間越短。
第二階段是物料的等速干燥階段,從圖中我們可以看出,該段曲線基本呈道線,這足由于此時物料的含水量仍然比較大,物料內部水份向表面的遷移速率能適應物料表面水份的汽化速率,使物料表面能被自由水完全滋潤,物料表面溫度不變,因此總的烘干速率也不變。這一階段,使物料的主要烘干階段,烘干時間比較長,這一階段的控制因索主要是表面汽化率,而表面汽化率又取決烘干介質的溫度、攜濕氣體的流速以及烘干介質與物料的接觸情況。
第三階段為降速烘干階段,從圖3-8中可以看出該處曲線斜率變小,回轉烘干機烘干速率降低,這是因為此時物料的水份降低到一定程度后,物料內部水份向表面遷移的速率低于表面水份汽化的速率,這是的烘干速率開始減小,加熱管傳遞給物料的溫度,一部分用于水份汽化,一部分用于加熱物料,因此這個階段物料溫度并始升高。這個階段的影響因素,主要取決于物料內部水份的遷移率,即取決物料的內部結構、厚度和形狀。
攜濕氣體流量主要保證能及時帶走蒸發的水分,在恒定內壓的情況下,若攜濕氣體流量過小,蒸發的水分不能及時帶走,則產品含濕量增大;若攜濕氣體增大,不但會增加抽氣系統的負荷,而且會影響內壓。從圖3-8中。我們可以看出在0-5m3/min的氣體流量時,回轉烘干機烘干速率與攜濕氣體的流量成正比,但是當攜濕氣體增大到6.2m3/min,則烘干速率反而變低,因此在保證內壓的情況下,適當增加攜濕氣體流量對烘干是有利的。
通過實驗我們發現攜濕氣體的流量對回轉烘干機烘干速率有重大影響,主要表現在恒溫烘干階段,在攜濕氣體流量低于5m3/min時,烘干速率隨著攜濕氣體流量的增加而增大,當攜濕氣體流量大于5m3/min時,隨著攜濕氣體流量的增加,烘干速率反而降低。因此攜使氣體的流量為5m3/min能獲得最佳的烘干速率。
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