您好,欢迎来到石家庄工大化工设备有限公司!
业务咨询:0311-85373526售后服务:0311-85373538
news center新闻中心

地址:河北省石家庄市和平东路500号工大科技楼

业务电话:0311-85373526

售后电话:0311-85373538

您当前的位置:首页 > 新闻中心 > 工大新闻

工大新闻

真空盘式连续干燥机在维生素C生产中的开发应用

作者: 发表时间:2012-09-03 17:03:00

维生素C又名抗坏血酸,是一种人体自身无法合成而又必须的一种物质,与人类的健康有密切的关系。我国是维生素C生产大国,在全球所需的8万吨维生素C中,我国的供应量达到50%以上。但维生素C又是一种高能耗的产品,随着国际市场上维生素C价格的暴跌,怎样降低维生素C生产中的能耗(特别是维生素C干燥过程中的能耗,维生素C干燥过程中的能耗占整个维生素C生产中的能耗的30%以上。)就成了生产企业能否生存的关键。在维生素C生产中干燥是一个很重要的步骤,以前常采用双锥回转真空干燥机进行干燥,但该方法的弊端较多,如:不能连续生产;能耗高;操作复杂等。生产厂家希望能有一种新的设备代替原有的干燥设备来解决这些问题。根据厂家的要求及物料的特殊要求,我公司组织技术人员研究开发了新型盘式连续干燥装置,代替双锥回转真空干燥机干燥维生素C,经试验取得了满意的结果。
1 干燥流程简介
    原干燥工艺流程,采用的是双锥回转真空干燥机干燥法。被干燥的维生素C由圆锥顶部的进料口进入干燥机内,在真空条件下回转干燥,物料不断地翻动,从接触的器壁内表面接受热量,在干燥一定时间后,由圆锥顶部的出料口排出,是一种间歇干燥工艺。干燥过程所用的热载体为70℃的热水。
    双锥回转真空干燥机能耗高、单位时间内干燥的物料少、操作人员多,为此我公司提出了用真空型盘式连续干燥机代替双锥回转真空干燥机进行VC的干燥作业。
    真空型盘式连续干燥机干燥维生素C的流程如图1。由上道工序来的含溶剂15%的湿物料,经上部料仓→ 中间料仓→真空立式螺旋定量加料器料仓进入真空盘式连续干燥机内,三个料仓由两道蝶阀交替开启,从而保证上部料仓始终为常压,加料器料仓始终保持与干燥机相同的真空状态,中间料仓则为常压与真空状态切换。由于物料含湿量较高,流动性不好,有架桥现象,故在上部料仓外壁安装仓壁振荡器,保证物料顺畅进入中间料仓,真空定量加料器料仓内壁设置拨料杆消除架桥,而中间料仓靠物料自重和压差下料。干燥机设一个出料仓,其上下各设一个出料蝶阀切换开启,即可顺利排料又保证了干燥机内真空度不被破坏。从物料中逸出的溶剂蒸汽由设在顶部的冷凝器回收,冷凝后的不凝气体排空。盘式干燥机以70℃的循环热水作为干燥介质。干燥机工作状态下真空度达-0.06MPa。
    此流程的特点是干燥机连续工作,占地面积小;干燥强度大、热效率高;功率小,能耗低;操作简单,进出料方便,大幅度减轻了工人的劳动强度。

\

                  图1    维生素C干燥流程图
2 主要设备简介
   盘式连续干燥机是一种新型传导式干燥设备,与其他传导型干燥设备相比,具有蒸发强度大、处理量大、湿度梯度分布合理、动力消耗低、操作弹性大、占地面积小等优点。特别适用于大批量、热敏性、易氧化变性和需回收溶剂的物料干燥。同时,其配置简单,不需配备气流型干燥所必须配置的旋风除尘器,不使用热风作为加热介质,气速极小,不会发生因热风和粉尘分离不好随尾气夹带造成的产品损失。
    盘式连续干燥机由干燥盘、耙臂、装在耙臂上的若干耙叶、主轴、传动装置、外壳等组成,中空的干燥盘内通入加热介质。干燥盘分为大盘和小盘两种,在干燥机内水平层式布置,干燥盘静止不动,物料在大盘上在耙叶运动的作用下由外向里运动,由大盘的里缘落入小盘的里缘,物料在小盘上由里向外运动,由小盘的外缘落入大盘,物料在干燥盘面上由耙叶输送、翻动、呈阿基米德螺线轨迹运动,在运动过程中被干燥盘加热,进行传热传质完成干燥作业,根据被干燥物料的产量、性质、初始及最终含溶剂量,确定干燥盘层数(干燥面积)。盘式干燥机立式工作,湿物料由顶部的加料口加入,通过每层干燥盘后由干燥机的底部排出,整个干燥过程密闭操作,从物料中释放出的溶剂蒸汽自干燥机顶部的排空口或真空管直接进入冷凝回收装置,冷凝后的不凝气体排空,冷凝后的溶剂回收。
3 日产6吨维生素C干燥选型实例
3.1 已知与给定参数
物料名称:维生素C
设备产量:2160t/a
工作时间:7200h/a
物料含乙醇量:θ乙醇=12%(湿基) 
物料含水量:θ水=3% (湿基)   
产品含湿量:θ2=0.1% 湿基) 
热水进口温度:T1=70℃
物料温度:t1=20℃
产品温度:t2=50℃
乙醇的蒸发潜热:γw1=950kJ/kg   
水的蒸发潜热:γw2=2316kJ/kg  
物料的热容:Cs=1.5kJ/(kg•℃)   
乙醇的热容:Cw1=2.85kJ/(kg•℃) 
水的热容:Cw2=4.18kJ/(kg•℃)
3.2 设备选型
根据以上给定的参数经物料及热量衡算并结合物料的试验情况得:年产2160吨维生素C所需干燥面积为17m2,考虑一定的富裕量,选择GDPG2200/6C 真空型盘式连续干燥机一台,其干燥面积为:18.5m2, 冷却面积为1.2m2,电机功率:3.0KW,外形尺寸:φ2810×3262(H),占地面积:11m2,系统热水循环量:15T/h。
4 本干燥机与双锥回转真空干燥机在维生素C干燥中的性能比较
    4.1 热效率高,能耗低。经使用厂家测定,使用真空型盘式连续干燥机干燥同样的维生素C能耗费用是使用双锥回转真空干燥机的能耗费用的1/4,大大降低了加工成本,增加了企业利润。
    4.2变间歇干燥为连续干燥,提高了设备的使用效率,使生产能力大大提高。
    4.3产品质量好,维生素C进干燥机含湿量≥15%,物料流向单一,无返混现象。物料加热时间基本相同,受热很均匀,一次干燥后成品含湿量≤0.1%,较好的保证了产品质量。
    4.4设备调控性能好,操作简单。每层干燥盘皆可单独地通入加热介质对物料进行加热,通过调整料层厚度、主轴转速、耙臂数量、耙叶型式和尺寸,可使干燥过程达到最佳,最下面盘内可通入冷却介质,产品可直接包装。由于真空型盘式连续干燥机干燥维生素C采用的是连续进料和连续出料的方式,因此提高了设备的使用效率,减少了操作工人的负担。
    4.5 容易回收溶剂。由于干燥过程中干燥机排出的尾气主要成分是溶剂,因此对于那些需要回收的溶剂只需配置简单的回收装置即可。
参 考 文 献
[1] 姚玉英,黄凤廉,等.化工原理(下册)[M].天津:天津科学技术出版社,1997.282-295
[2] 时钧,汪家鼎等.化学工程手册(上册)[M].北京:化学工业出版社,1996.17-81
[3] 潘永康,王喜忠等.现代干燥技术[M].北京:化学工业出版社,1998.147-161
[4] 徐彦国,王丰,等.反丁烯二酸生产中盘式连续干燥机的应用[J].化工中间体,2004,(4):48-50