真空ディスク乾燥機装置の概要
ディスク乾燥機はディスク乾燥機、またはプレート乾燥機(Plate Dryer)とも呼ばれ、固定ベッド伝導乾燥機と熊手攪拌型伝導乾燥機に基づいて発展した機械攪拌式伝導乾燥装置である。五六十年代、旧ソ連はすでに大量の褐炭の乾燥に使用されていた。しかし、当時の工業化レベルは一般的に低かったため、この複雑な乾燥設備は価格が高すぎて、他の業界に普及することが難しく、石炭業界でもランニングコストの低い列管式乾燥器に取って代わられ、この乾燥器のさらなる発展は制限され、桐栄良三は1975版『乾燥装置』におけるディスク式乾燥器への応用は、無機塩の一例のみを引用した。70年代末までに、各工業化国家の生産手段の絶えずの進歩に伴い、加工コストはもはや人々を悩ます主要な問題ではなく、新材料の運用、および全世界範囲のエネルギー不足に加えて、ディスク乾燥器はその際立った省エネ優位性で、再び人々の視野に入り、ドイツ、ベルギー、日本、アメリカ、ロシアなどの国にはディスク乾燥器の研究と製造を行う専門会社がある。その中で歴史が長く、比較的に成功したのはドイツのKrauss-Maffei社で、同社はTT/TK(常圧型)、GTT(密閉型)、VTI(真空型)ディスク乾燥機のシリーズ製品を開発し、製造し、そしてそれを化学工業、食品と製薬業界に普及させることに成功し、乾燥石炭のボス黒粗設備から現代精密化学工業設備に変化した。
真空ディスク乾燥機は、医薬品、ビタミン、生物製品、酵素、溶媒含有物質などの乾燥温度の要求が低い感熱性物質の乾燥に適している。湿潤物料は負圧に耐えられる定量フィーダにバッチ添加し、真空ポンプを開き、ディスク乾燥器を負圧状態にした後、連続閉鎖器を通じて物料を乾燥器に均一に添加して乾燥作業を行い、乾燥後の物料は乾燥器底部の排出口から排出される。材料から放出された湿分は凝縮器と溶媒受入タンクを経て回収され、全作業は真空下で行われる。
湿潤材料はフィーダによって乾燥器上部の第1層乾燥盤に連続的に加えられ、熊手の葉を持つ熊手アームは回転運動をして熊手の葉を連続的に材料を裏返した。材料は指数螺旋線に沿って乾燥盤の表面を流れ、小乾燥盤上の材料は外縁に移動され、外縁で下方の大乾燥盤の外縁に落下し、大乾燥盤上の材料は奥に移動し、中間落下口から次の小乾燥盤に落下する。大きさの乾燥皿は上下に交互に配置され、材料は乾燥器全体を連続的に流れることができる。中空の乾燥盤には加熱媒体が通され、加熱媒体には飽和蒸気、熱水、熱伝導油があり、加熱媒体は乾燥盤の一端から入り、他端から導出される。乾燥した材料は^後の乾燥皿からケーシングの底に落ち、^後に熊手の葉によって排出口に運ばれた。湿分は材料から排出され、トップカバーに設けられた排湿口から排出され、底層から排出された乾物は直接包装することができる。
真空ディスク乾燥機は、常圧未満の状態で低湿分の沸点を下げ、材料中の湿分を除去し、低温乾燥の目的を達成する。真空ポンプを用いて抽気抽湿を行い、作業室内を真空状態にし、乾燥速度を速めた。真空乾燥機は静的乾燥機と動的乾燥機に分けられ、真空ディスク式連続乾燥機は動的真空乾燥機に属する。真空ディスク乾燥機の上下軸間のシールには、精度軸の上下間の同心度を加工する必要があり、まずフィラーを加えて機械シールを加えることができ、筒体の溶接、溶接継ぎ目の試験圧、供給材料の連続真空ボールバルブの制御、これはすべて漏れ点の各段階が所定の位置に達していないので、真空度に影響を与えるので、高真空を保証するためには各段階の精工細作が必要である。
真空ディスク乾燥機プロセスフローチャート
(1)ディスク乾燥機は典型的な伝導加熱型乾燥機であり、材料加熱は加熱壁面だけに依存し、乾燥過程は少量の乾燥ガスで湿気を運ぶ必要はなく、排風により散逸する熱量は非常に小さく、熱効率は高く、理論的には100%に達することができ、実践中は一般的に6 O%〜80%以上に達することができ、エネルギー消費量は低く、単位蒸気消費量は1.3〜1.6 kg蒸気/kg水である。
(2)特殊な攪拌装置を設置したため、材料層が薄く、攪拌強度が大きく、加熱面の更新率が高く、材料が外部に露出する面積はほとんどすべての伝導乾燥設備より大きく、伝熱物質抵抗が小さく、効率が高く、総伝熱係数は250〜670 kj/(m 2.h.℃)以上に達することができる。
(3)材料層が薄いため、攪拌効果がよく、材料層内の乾燥材料及び上下層の材料の混合がよく、材料の乾燥時間は一般的な伝導乾燥器よりずっと短く、多くは5〜60 min内で、排出温度は比較的に低く、要求が厳しくない熱感受性材料に適している。
(4)乾燥皿の加熱温度、層数、熊手棒の数と回転数、熊手葉の構造と数量及び材料層の厚さなどのパラメータを変えることによって、^乾燥時間を制御して、材料の流れが逆混合しないため、均一な乾燥製品を得ることができ、^最終含水要求が極めて低い材料も一度に完成することができる。
(5)撹拌機の回転数が低く、材料の破砕作用が小さく、結晶型材料の完全な結晶型を維持することができ、同時に、撹拌機の電力消費が小さく、配用されたモータと減速機はすべて他の回転型伝導乾燥設備より小さい。
(6)乾燥は主に加熱盤によって行われ、熱風を導入しないか、少量の熱風だけを導入し、乾燥器内の断面風速が低く、粉塵挟み帯が小さく、場合によっては粉塵分離システムを省くことができ、流れを簡略化した。
(7)乾燥器は常圧操作もでき、密閉或いは真空、正圧操作もでき、溶媒を回収でき、非常に感熱性、可燃性、爆発性、有毒物質の乾燥に適し、適用範囲が広い。
(8)立式構造で、敷地面積が小さい。
(9)粉塵、低騒音、振動がなく、環境保護の要求に符合する。
(10)他のタイプの乾燥設備と比べて、構造が複雑で、加工難易度が高く、コストが高い。
(11)乾燥中の材料は対流乾燥のように高度に分散できないため、材料層は一定の厚さがあり、総合乾燥速度は一般的に対流乾燥方式より低く、同じ処理量の乾燥器は通常体積が対流乾燥方式より大きくなる。
真空ディスク乾燥機の適用範囲
ここ数年来、真空ディスク乾燥機はその優れた省エネ特徴で、国内外の工程界から十分に肯定され、化学工業、染料、プラスチック、農薬、医薬、鉱物製品、食品及び農副産物加工などの分野において、活性炭、活性炭、活性炭酸カルシウム、超微細炭酸カルシウム、ホウ酸、染料及び染料中間体、発煙酸、食塩、カフェイン、シアン化ナトリウム、フッ化アルミニウム、アクリル酸塩、セルロース誘導体、メラミン、プラスチック添加剤、発泡剤、促進剤、保険粉、硫化剤、硫黄、クエン酸、フマル酸、ビタミンC及びその中間体、ランタン系化合物、菌フィラメント、滅菌剤、合成樹脂、ビスフェノールA、トレオニン、Meneb、薬品、有機製品、ショ糖、硫黄精鉱、ニッケル精鉱、ポリホルムアルデヒド、硝酸アンモニウム、硫酸カリウム、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム乾燥ゴム、リン酸二水素カリウム、黒鉛など。各業界における含水または溶媒含有、流動性、非接着性、緩い粉粒状、結晶性、非晶質材料の連続加熱乾燥および冷却加工に広く適用できる。
工業界のディスク乾燥機に対するより多くの理解に伴い、化学反応に用いられる乾燥法アセチレン、各種無機塩焼成に用いられる新たな応用分野が絶えず開発され、ここ数年ディスク乾燥機は新エネルギーリチウム電池材料に迅速に運用され、しかも上の項目はすべて比較的に大きく、リチウム電池材料の上で運用されるディスク乾燥機の要求はより高く、真空ディスク乾燥機の製造材質に対して非常に高い。
真空ディスク乾燥機の生産現場の写真