搪瓷(搪玻璃)双锥干燥机的干燥过程并非一个简单的“一键启动”,而是根据物料的物理化学特性,科学划分的几个阶段组成的。
通常,其干燥过程可以清晰地划分为以下四个主要阶段:
这个阶段是干燥的起始准备阶段,目标是为物料提供初始热能,而不是大量蒸发水分。
操作:
1、启动双锥旋转(通常为4-10 rpm)。
2、向夹套内通入加热介质(热水或热油/蒸汽),开始对容器壁进行加热。
3、此时真空系统通常不开启或保持在较低真空度。
过程原理:
热量通过搪瓷壁传导给物料,使物料的温度从室温开始均匀上升。
物料内部的分子热运动加快,为后续的蒸发做准备。
终点判断:当物料的温度接近(或达到)在当前系统压力下水的蒸发温度时,此阶段结束。
重要性:对于热敏性物料,平稳的预热可以避免因突然的急剧升温或高真空导致物料表面快速失水而结壳(“硬壳”现象),这会影响内部水分的逸出。
这是干燥过程中脱水速率最快、最主要的阶段。
操作:
1、启动真空泵,将系统抽至较高的真空度(例如,-0.09 MPa以上)。
2、夹套持续加热,保持稳定的加热介质温度。
3、双锥持续旋转,使物料不断翻动。
过程原理:
在真空环境下,水的沸点显著降低(可能在40-60℃就开始剧烈沸腾)。
此时,物料表面存在充足的“自由水分”,蒸发主要发生在物料表面。热量从壁面传导过来,用于汽化这些表面水分。
由于水分供应充足,物料的表面温度基本保持恒定(约等于该真空度下水的沸点),干燥速率维持在一个最高且恒定的水平。
蒸发产生的大量水蒸气被真空泵迅速抽走。
终点判断:当物料表面的自由水分基本被移除后,此阶段结束。
这个阶段干燥速率开始下降,是干燥过程的“攻坚”阶段。
操作:操作参数(温度、真空、转速)通常保持不变。
过程原理:
物料表面的自由水已被去除,蒸发面逐渐向物料内部迁移。
水分在物料内部需要经过更长的毛细管或微孔道才能到达表面,这个过程受到扩散作用的控制,阻力更大。
热能不仅要用于汽化水分,还需要克服水分内部迁移的阻力。因此,干燥速率持续下降。
由于蒸发耗热量减少,物料的温度会开始缓慢上升,逐渐接近夹套的加热温度。
终点判断:此阶段持续到物料含水量达到或接近工艺要求的目标值。
干燥达标后,不能立即出料,需要一个安全且保证质量的结束流程。
操作:
特别注意:由于搪瓷设备惧怕冷热急变,严禁直接通入大量低温冷却水,必须控制降温速率,防止瓷层爆裂。
1、停止加热:关闭通向夹套的热媒阀门。
2、缓慢冷却:向夹套内通入冷却水(或自然空冷),使设备及物料温度缓慢下降。
3、破除真空:当物料冷却至安全温度(通常是40-60℃,根据物料特性定)后,先关闭真空泵,然后缓慢地向干燥室内注入经过过滤的洁净空气或氮气(对于易氧化物料),直至系统恢复常压。
4、停止旋转,出料:停止驱动电机,打开出料阀进行出料。
重要性:
冷却:防止热物料在接触空气时吸潮,或因高温而出料时引发安全问题(如粉尘燃烧、爆炸)。
缓慢破除真空:防止因气流冲击导致干燥好的轻质粉状物料四处飞扬,造成损失和污染。