WesternFlag — 乾燥装置の分類

Ⅰ．対流乾燥

乾燥装置では、より一般的なタイプの乾燥装置は対流伝熱乾燥機です。例えば、熱風乾燥、熱風と材料が接触して熱交換し、水分を蒸発させます。一般的なタイプの対流乾燥装置は、流動層乾燥機、気流乾燥機、空気乾燥機、噴霧乾燥機、通風乾燥機、流動乾燥機、気流回転乾燥機、撹拌乾燥機、並流乾燥機などのエアサスペンション乾燥機です。ロータリードライヤー等々。

実用化には単体で使用されるものと複合機で使用されるものがあります。気流乾燥機、流動層乾燥機、スプレードライヤーなどは熱風を熱源とし、乾燥しながら材料の搬送を完了するもので、伝達部品がないことが主な特徴です。

粉末、顆粒、フレーク状の材料を乾燥するには、顆粒の表面に熱風やガス流を当て、その気流により熱を伝えて水分を蒸発させる方法が一般的です。蒸発した水蒸気は直接空気中に出て取り去られます。対流乾燥システムで一般的に使用される乾燥媒体は、空気、不活性ガス、直接燃焼ガス、または過熱蒸気です。

熱風を素材に直接当て、加熱しながら水分を除去する方法です。熱風のたわみを防ぐには、素材と熱風の接触面積を増やすことがポイントです。等速乾燥時の材料温度は熱風の湿球温度とほぼ同じであるため、高温の熱風を使用することで熱に弱い材料も乾燥できます。この乾燥方法は、乾燥速度が高く、設備コストが低いですが、熱効率が低く、いくつかの対流乾燥装置の基本的な状況は次のとおりです。

(1)通風乾燥機

ブロックや一定の形状になった素材の表面に熱風を当てます。乾燥速度は遅いですが、適用範囲は広いです。

(2)流動層乾燥機

粉粒体の層の下から熱風を均一に吹き込み流動させることで、粉粒体を強力に混合・分散させます。乾燥率が高いです。

(3)エアフロードライヤー

高温の熱風で粉体を分散させ、乾燥させながら搬送する方法です。乾燥時間が短く、大量の材料を扱う場合に適したモデルです。材料を乾燥機に入れる前に、機械的方法を使用してほとんどの水分を除去してから空気乾燥機に入れると、より経済的です。

(4) スプレードライヤー

溶液またはスラリー材料を高温の熱風で霧化するため、液滴が落下すると同時に瞬時に乾燥します。乾燥時間が短く、医薬品、パンチ、染料の乾燥などの大量生産に適した乾燥方法です。

(5) ロータリーシリンダードライヤー

回転ドラムを通して粉体、ブロック、スラリー状の材料を熱風に接触させます。この方法は大量生産に適しています。乾燥後、泥物質は粒状物質として排出され、多くの高温耐性鉱物乾燥はこの方法で使用されます。

(6)フラッシュドライヤー

高速回転する撹拌羽根により材料を撹拌し、ガス流の回転運動の中で材料を分散させると同時に乾燥させます。一般的に中容量の材料の乾燥に適用でき、主にペースト材料の乾燥に使用されます。

Ⅱ．伝導乾燥

伝導乾燥は湿った粒子に非常に適しており、伝導乾燥装置は高い熱効率を持っています。蒸発した水蒸気は真空によって抽出されるか、空気流によって排出されますが、これは水分の主なキャリアであり、熱に弱い粒状材料には真空操作が推奨されます。伝導乾燥装置では、ペースト材料の乾燥にパドルドライヤーが使用されます。現在、内部フローチューブを備えた回転乾燥機が設計されています。たとえば、感熱性ポリマーや脂肪ペレットを乾燥するための浸漬流動層乾燥機など、サイズは通常の流動層乾燥機のわずか 3 分の 1 です。

真空乾燥とは、材料を真空状態で加熱し、水分を内部に拡散、蒸発させ、昇華させ、表面で蒸発させて、低温・低圧で乾燥させる方法です。低い加熱温度、優れた抗酸化性能、均一な製品水分含有量、優れた品質と用途という利点があります。真空乾燥は運転コストが高くつくため、低温や酸素欠乏下での乾燥が必要な場合や、熱中高温での乾燥により材料の劣化が懸念される場合にのみ真空乾燥をお勧めします。一定の蒸発効率を確保するために高温運転を行うことでガス流量を減らし、装置容積を小さくすることができます。低温乾燥運転の場合、熱源として適切な低温廃熱や太陽熱集熱器を選択できますが、乾燥機の容積は比較的大きくなります。

Ⅲ．組み合わせ乾燥

異なる乾燥方法、異なる乾燥原理の組み合わせを使用することで、それぞれの長所を発揮し、乾燥装置の欠点を補うことができます。たとえば、直接乾燥法と間接乾燥法を使用し、必要な熱の大部分を乾燥に提供するために間接乾燥法を使用します。これにより、乾燥速度を向上させることができ、装置容積が小さく熱効率の高い直接・間接乾燥方法および乾燥装置が得られる。

スプレー乾燥機と振動流動層乾燥機の組み合わせ、レーキ乾燥機と振動流動層乾燥機の組み合わせ、回転混合乾燥機、伝導混合乾燥機、空気乾燥機と流動層乾燥機の組み合わせなど、複合乾燥装置もますます使用されています。目的の組み合わせは、より低い水分を得ることであり、例えば、単一のスプレードライヤーは、製品の水分含有量1%〜3%、例えば水分含有量0.3%以下を得ることができ、排気温度は、多くの場合120℃またはそれ以下に要求される。さらに、熱エネルギーの損失が非常に大きくなります。同様に、さらに水分、水分含量 0.1% 未満の要件がある場合、排気温度は 130 ℃ 以上が必要です。熱エネルギーを節約するために、噴霧乾燥機の一般的な使用温度 90 ℃ の設計では、水分が 2% になるように、60 ℃ の熱風によって発生する熱回収を連続して乾燥に使用できます。水平流動床では、最終水分は0.1%以下に達し、熱エネルギーは20%節約できます。

製品の乾燥や加工を行うと、製品の熱感受性により変化が生じたり、製品の特性が変化してしまう場合があります。明らかに、この場合、2 つ以上の異なる形式の乾燥装置を使用し、乾燥を組み合わせるのが適切です。

では、材料に適した乾燥機はどのように選べばよいのでしょうか？コミュニケーションへようこそ！