RH型高温燃煤热风发生器在十二醇硫酸钠喷雾干燥中的应用

RH型高温燃煤热风发生器在十二醇硫酸钠喷雾干燥中的应用 RH型高温燃煤热风发生器在十二醇硫酸钠 喷雾干燥中的应用 I型 医药工程1999年第6期 ., 高温燃煤热风发生器 在十二醇硫酸钠喷雾干燥中的 上海他晰究院化机所(200062)塑要 上海新翔热风炉厂r201417)姜志伟 应用 ., a 70,口2' 摘要丰文骶述T(K一12)$P:I艺悔点,将原来的煤气(或液化气)直接发生热空气改作为间接武RH型高温燃煤热 触发生器后成功地应肝K一12的喷雾干燥系统经过_年来的实际生产运行征明RH型高温燃煤热风发生器不仅从根本上 解提TK一】2生产中高温热源问题,而且确f}l}了产品质量,提高了生产能力约10%以上(按蒸发水量计算).此经济效益十 分显着.一年半时间即可回收整个工程的投资费用,此项技术的突破,为高温热风干燥应用提供了广6哥前途,/ 关蝴高r"-- , 寸幽舔讷弼1'f 1十二醇硫酸钠(简称K—l2)物料特性夏干燥燥,这样就能有效地防止物料粘壁 操作特性 1l特性 K一12是一种优良的阴离子面活性剂, 它具有极强的热敏性以及多泡性的特征,不仅 易附着金属壁面,而且干燥的耐热温度十分苛 刻.物料受热温度在180"12时迅速焦化,在105 ?情况下4小时开始焦化,在80?以下其耐热 亦仅为24d,fl~,只有当温度在60"C以下,它才 是稳定的.焦化的K一12分解出酸性的硫酸 盐,它不仅加剧了产品的分解,还将导致设备 的腐蚀,严重影响产品的质量. 1.2干燥设备结构及操作特性 针对上述的特点,干燥设备采用了二次进 风型压力式喷雾干燥技术 主要特点: (1)使热敏性物料在瞬间高温热空气下干 燥.此时在蒸发大量的水分,所以物料受热潆 度一般不会超过湿球温度(3o~7),所以干燥产 品不会变质.同时由于温度高,传热,传质 快湿物料在还没有达到器壁时已经能结壳干 (2)在塔顶部同时引入二次风,它将起到 保护已被干燥的热敏性物料不变质,同时使空 气中相对湿含量达到成品含水量的要求,防止 产品反潮.此外由于设备空塔速度可提高到 1rrds,物料在塔内停留时间短,而容积蒸发强 度高,可达到28H'O/mh,且由于气流输 送,能降低物料温度,从而获得优质的产品. 其工艺见图1. 辘料 图】K一12喷雾干燥的工艺流程 l一小引风机2一小旋风除尘器3一鼓风帆 4一热风炉5一加热器6一干燥塔7一雾化器8一泵 9一大旋风棘尘器10一大引风机1l_空气去湿器 2RH型高温燃煤热风发生器结构特点夏操作 一设一 一兰? 医药工程设计1999年第6期 数据 RH型高温燃煤热风发生器主要有二大部件 组成:煤燃烧室,一般有往复炉,或链条炉二 种型式.换热器有各种型状的加热管所组合而 成如喷流辐射管,嵌片管,异径内翅片管, 多导螺槽管等.RH型换热器为喷流辐射换热 管与嵌片管组合而成. 2.1主要工作原理 在高温段采用材质为ICrl8Ni9Ti喷流管换 热器结构见图2(a】所示. () 图2换热管型武 I一中r管2一外管3一喷流小孔4一嵌片 它有外套管及中心管组合而成,外套管为 一 个八龠型异型管,通径为l50mm,中心管 为一薄壁管,管壁上开有许多小孔.清洁空气 将从小孔处按l5,20m/s高速喷出,射向八角 形的顶部,破坏了外壁管边界层.提高管子传 热效果,在高温段使喷流管传热系数达到 55W/m2?,同时还可防止管子烧坏在相同传 热面积其用材较省,因此特别适用于高温热风 干燥,目前已可达到55O?.另外由于外面为 八角直立式管子故不容易积灰.可长期保持高 性能的操作,故它能适用于各种煤种咖煤,无 烟煤,泥煤).在低温段采用嵌件式光管换热 器,见图2fb)所示. 由于管内嵌入了s型波纹管,破坏管内气 体滞流层,提高了传热系数.热效率高达6.5% 以上.热风炉操作参数见表l所示. 3RH型高温间接热风炉技术经济评价 . 2. 表l热风炉操作敲据 RH型间接式热风炉 烟气空气 进口温度(?)750,650—15 出口度(?200—250420—300 风量(Nm14500—520087l0—9627 阻力rPa)】500—2000950,J200 换热量(kW/h)l395—930 操作条件间歇鞋作每日三班.每班洗塔一次 在K—l2喷雾干燥生产工艺过程中曾先后 采用过直接燃烧热风发生炉,燃烧介质为:煤 气,轻柴油,液化气由于以上燃料在燃烧过 程中,都要生成水蒸汽.见表2所示. 表2三 燃烧后燃烧后热空气带增长率 生成水量用量八水量 INmh1( 柴油1479Nm'/kg&0I(118325 煤气0.768Nm330N25642 液化气4464Nm20NmS9320 因此,使热空气中湿度增加,直接影响产 品生产能力及质量.现采用了RH高温燃煤间接 热风炉后,不仅能获得高温的气体(40o一 450?),同时由于空气与烟气是分隔开的,所 以保证了热空气绝对纯净,而且还不会增加水 分.所以其工艺参数及经济效果更为显着.其 经济核算对照见表3所示. 表3四种热豫经济核算对比表 煤气液化气柴油燃煤间接 (元1(元1(元热风炉(元 燃料1420653503390 电280296294394 维修保养10101010 折1日205040肋 人工l0303060 台卜卜I7461039877934 注:(I)煤气I4元(2)液化气2B元 (3)柴油2.2元血g(4)煤0.3元(5)电i元/kW 4结束语 (1)由于固体煤燃料价格比较低,所以采 用间接式RFI型高温燃煤热风发生器反而比直接 燃烧热风发生器来得便宜,估计每生产1吨K — l2节约费用530元,按2000吨/年产量计算, 每年可节约106万元,而整套RH型高温热风发 生炉投资费不超过80万元. (2)混合式热风发生器比热管结构简单, 所以造价便宜,并且容易清荻,不会因结荻而 影响长期操作运转 (3)由于空气液化气柴油等燃料直接 燃烧反应时,均能生成水,进入热风系统,使 热空气中相对湿含量增高,最终将增加成品含 水量.为了保证原有含水量就必须降低产量或 提高尾气温度,这对热敏物料来讲均是不可取 的.采用了间接式换热热风炉后不仅降低了操 作成本,同时还增加10%产量.是值得推广应 用的单元设备. 参考文献 】滔永康等主编.现代千燥技术.化学工业出咂礼,1998 2上海化工研究院等.新型强化压力戒喷雾干燥塔.上海 化工1978,I41:21 ;低温真空喷雾干燥制粒 上海三明千燥研究所(200232)沈善明'.—'-, 喷雾干燥制粒技术以其能快速蒸发干燥, 并形成多孔性松散状颗粒,具有便于直接模压 制片,减少使用中粉尘飞扬,促进溶解等许多 优点,使它的应用领域正在不断扩大但通常 喷雾干燥制粒系在常压条件下利用热空气直接 加热,进风温度既要满足干燥所需热量又要考 虑一定的热效率,而出风温度受干燥湿球温度 的严格制约而不能随心所欲地降低.许多生物 工程制品,药品,酶制剂及食品等的热敏温度 很低,常压条件下,喷雾干燥制粒的出风温度 已远远高于许多产品的热敏温度.因此,有许 多热敏温度很低的药品生物工程制品,酶制 剂及食品等无法应用常规喷雾干燥或喷雾干燥 制粒的技术.目前没有合适的可供更低温度干 燥或干燥制粒技术的设备,导致许多热敏性士 业产品只能直接使用未经脱水的原液,或为了 产品质量不得不采用投资大运转费用昂贵的冻 . j'{机/ 了 千方法干燥,有些产品只能以牺牲产品质量为 代价用常规喷雾干燥或喷雾干燥制粒,如对速溶 食品将色香味及风脒特征极大地被破坏. 鉴于常压喷雾干燥制粒机无法应用于许多 高度热敏性产品,造成在冻干和常压喷雾干燥 温度范围内无合适快速干燥制粒的空白为填 由于我们对真空低温间接加热干 补这项空白, 燥有长期研究和使用经验,认为可采用真空低 温方式用于喷雾干燥制粒.真空低温干燥改变 了常压条件下以热空气直接作为热源方式,而 用20,90?低温饱和蒸汽作为间接加热干燥蒸 发的热量利用真空条件使被干燥物料中水蒸 汽压力远远大于蒸发空间压力,并使粉粒体处 于不断翻混状态,进一步接受雾化料液的浸润 和包覆,达到粉粒体不断扩大和干燥. 本专利低温真空喷雾干燥制粒机结构如图 所示