眾所周知，染料的生產(chǎn)需要各類干燥設(shè)備。染料產(chǎn)量的擴(kuò)展必然需要大量的干燥設(shè)備，許多新型干燥設(shè)備在開(kāi)發(fā)成工功后,都首先在染料行業(yè)運(yùn)用,染料行業(yè)所需要主燥設(shè)備型式和規(guī)格相對(duì)其他化工行業(yè)是比較多的，國(guó)內(nèi)許多干燥設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也是從這一范疇起步的。我國(guó)從上世紀(jì)50年代已經(jīng)從原蘇聯(lián)引進(jìn)耙式干燥機(jī)，70年代從日本、丹麥進(jìn)口的噴霧干燥機(jī)，80年代從丹麥進(jìn)口的閃蒸干燥機(jī)（旋轉(zhuǎn)疾速干燥機(jī)），90年代從日本引進(jìn)的槳葉干燥機(jī)，現(xiàn)在這些設(shè)備都已國(guó)產(chǎn)化。干燥技術(shù)的發(fā)展不只使干燥設(shè)備不需要再?gòu)膰?guó)外引進(jìn)，而且也大力提高推進(jìn)了染料商品化技術(shù)的發(fā)展。國(guó)產(chǎn)染料的劑型、溶解度、潤(rùn)濕速度等許多使用性能提高都與干燥技術(shù)和新型干燥設(shè)備有關(guān)。

　　但是人們也要看到，染料行業(yè)中干燥設(shè)備所呈現(xiàn)的問(wèn)題仍舊比擬多，這主要是設(shè)備造制廠對(duì)染料的加工工藝不了解所致。染料干燥是工藝性很復(fù)雜的操作進(jìn)程，干燥是非常重要地生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有許多問(wèn)題需解決。這也給干燥機(jī)的設(shè)計(jì)、制作者帶來(lái)了課題。因而加大對(duì)干燥工藝歷程研討的力度也是非常必要的。

　　一、國(guó)內(nèi)染料干燥特性的鉆研狀態(tài)

　　干燥在染料生產(chǎn)中是非常重要的操作單元，因?yàn)楦稍镌谶@里不只是簡(jiǎn)單的固液分離過(guò)程，更重要的是染料生產(chǎn)過(guò)程的最重要工序，產(chǎn)品的質(zhì)量、劑型在很多情形下取決于干燥技術(shù)和設(shè)備的綜合應(yīng)用程度。從經(jīng)濟(jì)角度斟酌，干燥機(jī)價(jià)格昂貴，工程投資較大。干燥又是高耗能過(guò)程，熱效率在15～80%這樣大的范疇內(nèi)波動(dòng)，而設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用與干燥機(jī)的設(shè)計(jì)選型有十分親密的閉系，所以染料廠的決策者對(duì)此歷來(lái)都十分器重。染料的品種有許多，常常生產(chǎn)的也有450多種，它們的理化性質(zhì)又有很大差別。以至統(tǒng)一品種不同的生產(chǎn)工藝、統(tǒng)一種類不同的產(chǎn)品要求，干燥都有區(qū)別，所以就造成了干燥的復(fù)雜性。由此可見(jiàn)，染料的干燥較其它產(chǎn)品具有更高的技術(shù)性。

　
　　二、國(guó)際染料行業(yè)常用的干燥設(shè)備

　　（1） 壓力式噴霧干燥

　　壓力式噴霧干燥機(jī)在染料干燥中使用最為廣泛。由于壓力式噴霧干燥機(jī)的產(chǎn)品成微粒狀，普通均勻粒度可以達(dá)到80～150目右左，在產(chǎn)品中不需加入攻塵劑就不起粉塵，而且產(chǎn)品的流動(dòng)性、潤(rùn)濕性等利用性能均優(yōu)于粉狀，所以深受用戶的歡送。從而也肯定了它在染料干燥中的領(lǐng)導(dǎo)位置。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證干燥機(jī)的性能達(dá)到最好狀態(tài)，操作維建便當(dāng)。干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含：

　　塔頭設(shè)計(jì)，其中包括進(jìn)風(fēng)型式、進(jìn)風(fēng)管曲徑、零流型式、零流板數(shù)、開(kāi)孔率及距離、上錐體高度、傾角等；干燥室開(kāi)孔設(shè)計(jì)，啟孔設(shè)計(jì)應(yīng)保證操作便利，氣稀機(jī)能佳，不積料，不粘壁。其中包含檢建孔、測(cè)溫、測(cè)壓、測(cè)速孔、視鏡、噴嘴孔等；

　　塔底設(shè)計(jì)，塔底設(shè)計(jì)應(yīng)保證******限度的氣固分離，主要包括肯定下錐體高度、傾角、出料型式、排風(fēng)型式及排風(fēng)管尺寸等。除此之外，還應(yīng)設(shè)計(jì)精灰裝置，如氣掃、氣錘、電錘等。壓力式噴霧干燥機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)特殊注意染料的熱風(fēng)進(jìn)口溫度與物料停留時(shí)間的關(guān)系。

　　（2）氣流式噴霧干燥

　　氣流式噴霧干器的長(zhǎng)處：一是氣流式噴霧干燥機(jī)產(chǎn)品可以達(dá)到20～60um的粗度，因此，可以取得比上述壓力噴霧更粗的產(chǎn)品；氣流式噴霧干燥機(jī)較其它兩種干燥機(jī)有更大的操作彈性，操作也對(duì)比便利；二是噴嘴可以霧化較高粘度（與其它兩種干燥機(jī)比較而直言）的物料，可以將染料直接干燥，用于觸變性物料更適宜，因而,有較大的適應(yīng)范疇；在三種噴嘴中，只要?dú)饬魇絿娮炜梢赃M(jìn)行上噴操作，可以下降廠房的高度，增添物料在塔內(nèi)的停留時(shí)光，對(duì)耐高溫物料比較適合；噴嘴有滾動(dòng)部件，制作費(fèi)用很低，維護(hù)調(diào)換都很便當(dāng)；物料不難梗塞噴嘴，對(duì)漿料過(guò)濾的要求比較低。氣流式噴霧干燥的毛病是霧化不易平均，形成產(chǎn)品粒度散布不均，下噴上式更為顯明，因此,應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品粒度要求酌情斟酌。可以這樣以為，氣流式噴嘴在干燥機(jī)上的裝置地位比另外兩種都機(jī)動(dòng)，上噴下、下噴上、兩頭拔出都可以，與熱風(fēng)的運(yùn)動(dòng)方向可以對(duì)流、并流、混流。今后氣流式噴霧干燥機(jī)會(huì)向多級(jí)組合干燥的方向開(kāi)展，就產(chǎn)品質(zhì)量而行，與其它干燥機(jī)比擬不占劣勢(shì)。隨著新型干燥機(jī)的涌現(xiàn)，對(duì)氣流式噴嘴需要進(jìn)一步開(kāi)，使其施展更大作用。氣流式噴霧干燥應(yīng)注意空塔氣速與塔形的設(shè)計(jì)，以攻渦流而招致物料粘壁。

　　（3）離心式噴霧干燥機(jī)

　　合心式噴霧干燥機(jī)在染料干燥中發(fā)揚(yáng)越來(lái)越多的作用，特殊是蒸發(fā)水量大的干燥機(jī)采取離心式噴霧干燥更為廣泛。離心式噴霧干燥主要取決于霧化器，這種霧化器有滾動(dòng)部件，液體通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)霧化器產(chǎn)生的離心力使物料在瞬間達(dá)到霧化，因此稱為離心式噴霧干燥。離心式噴霧干燥機(jī)塔身高和直徑比為0.9：1～1：1，同前兩種比擬，降低了廠房高度；系統(tǒng)中沒(méi)有高壓設(shè)備和高壓管道，給設(shè)備的制作、裝置帶來(lái)許多方便；生產(chǎn)彈性大，離心式霧化器生產(chǎn)彈性大,處置量在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)仍有很佳的霧化后果；離心式霧化器主要是噴嘴的高轉(zhuǎn)速保證物料的霧化，通過(guò)調(diào)節(jié)霧化器的線速度可以得到不同粒徑的產(chǎn)品；霧化器噴嘴孔徑大，工作時(shí)不難被物料梗塞，對(duì)物料的過(guò)濾不太嚴(yán)格。基于上述緣由，離心式噴霧干燥機(jī)使用比較廣，在許多染料、顏料、染料幫劑的干燥中被廣范運(yùn)用。

　　（4） 槳葉式干燥機(jī)

　　槳葉式干燥機(jī)是一種以熱傳導(dǎo)為主的臥式攪拌型干燥機(jī)。因攪拌葉片形似舟槳，固己稱槳葉式干燥機(jī)，也稱槽形干燥機(jī)或攪拌干燥機(jī)。國(guó)外對(duì)槳葉式干燥機(jī)國(guó)外曾經(jīng)開(kāi)發(fā)多年，目前這種機(jī)型以夜原株式會(huì)社奈良機(jī)械制造所為代表，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)雙軸和4軸兩種結(jié)構(gòu)、10多個(gè)規(guī)格的系列產(chǎn)品。槳葉式干燥機(jī)的攪拌軸和焊接在軸上的槳葉都是空心結(jié)構(gòu)。槳葉的外形為楔形空心半方形，可以通入傳熱介質(zhì)，槳葉除了起攪拌作用外，也是設(shè)備的傳熱面。槳葉呈三角形，兩個(gè)從要傳熱面的正面成斜面，當(dāng)物料與斜面交觸時(shí)，跟著葉面的旋轉(zhuǎn)，物料很速就從斜面澀下，產(chǎn)生自凈后果，使傳熱面不時(shí)更新，從而弱化了傳熱效力。槳葉的三角形底部設(shè)有刮板，可將堆積于殼底的物料刮起來(lái)，避免干燥室內(nèi)的物料產(chǎn)生生角，使產(chǎn)品水分平均。干燥加熱介質(zhì)可以用蒸汽，也可以用熱油或熱水，但使用載熱體相態(tài)不同，其軸的結(jié)構(gòu)也不同。干燥所需熱量依附夾套及槳葉壁面進(jìn)行傳導(dǎo)傳熱，而不是由氣體對(duì)流間接傳送熱量，這樣在干燥過(guò)程中空氣用量很少，所用少局部空氣也僅僅是為了帶走物料中的水分。槳葉干燥機(jī)防止了熱量的流得，熱效率高達(dá)80～90%。槳葉式干燥機(jī)傳熱面有葉片、攪拌軸、壁面等幾局部，而且葉片的傳熱面占很大部門(mén)，所以設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，單位容積傳熱面積大。另外，攪拌、混合使物料激烈翻動(dòng)，從而取得很高的傳熱系數(shù)，普通可以達(dá)到120～350W/m2 K，因此占空中體積和空間都很小，節(jié)省了廠房基建費(fèi)用。干燥過(guò)程氣體少，流速低，被氣體帶走的粉塵量少，所以干燥后氣體粉塵容易回收。回收設(shè)備體積小，可以節(jié)儉設(shè)備投資。由于槳葉結(jié)構(gòu)特別，物料在干燥過(guò)程中接為遭到擠壓和緊張，強(qiáng)化了干燥過(guò)程。干燥室內(nèi)物料的充斥率很高，可以達(dá)到80～90%，物料的停留時(shí)間通過(guò)調(diào)節(jié)加料速度、攪拌軸轉(zhuǎn)速、物料充溢度等參數(shù)完成，從幾分鐘到幾小時(shí)內(nèi)恣意調(diào)理。另外，物料在干燥機(jī)內(nèi)從加料口向出料心運(yùn)動(dòng)呈活塞運(yùn)動(dòng)，物料受熱均勻，因此產(chǎn)品含水平均。有些物料在干燥過(guò)程中要產(chǎn)生粘性，應(yīng)注意此類物料粘壁隱象的產(chǎn)生。

　　（5）耙式干燥機(jī)

　　耙式干燥機(jī)在化工生產(chǎn)中運(yùn)用已有80多年的歷史，耙式干燥機(jī)合適在真空空條件下干燥熱敏性、或含無(wú)機(jī)溶劑的物料。它的特征是能耗小，熱效率高，可以達(dá)到80%。操作方便，適應(yīng)范圍廣。耙式干燥機(jī)是一種比較傳統(tǒng)的機(jī)型，至今仍是染料廠主要干燥設(shè)備之一。在國(guó)外許多大染料廠,如卜內(nèi)門(mén)、拜我、赫斯特、巴斯婦、汽巴-嘉基公司等仍有少量的耙式干燥機(jī)在使用。在我國(guó)的染料干燥設(shè)備中，耙式干燥機(jī)是除烘箱以外使用最多的干燥設(shè)備，現(xiàn)在仍占干燥設(shè)備的30-40%。過(guò)去耙式干燥機(jī)主要從本蘇聯(lián)進(jìn)口，幾十年后，這種現(xiàn)象已沒(méi)有了，該設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化。而且可以制成許多型式、不同規(guī)格的耙式干燥機(jī)。

　　（6）旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)

　　為解決化學(xué)工業(yè)中高粘性膏糊狀物料的干燥答題，1970年誕生了旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)。但是，“70”型旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)有許多不足之處，主要是物料干燥不均勻，打散裝置性能不穩(wěn)定。1978年對(duì)“70”型進(jìn)行了改革，“78”型固然有較大的提高，但也具有終水份波動(dòng)大，入口溫度和出口溫度設(shè)計(jì)不正確。如今人們所看到的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是經(jīng)由上述兩種結(jié)構(gòu)改良的機(jī)型，稱之為“83”型。克服了以往機(jī)型水份不均勻的問(wèn)題，進(jìn)口和出口溫度的計(jì)算也更加合理。閃蒸干燥機(jī)作為一類新機(jī)型，有其它干燥機(jī)不能與之比較的長(zhǎng)處，它一出現(xiàn)就惹起了各大化工公司的濃重興致。

　　閃蒸干燥是一種帶有旋轉(zhuǎn)粉碎裝置的立式流化床干燥機(jī)，能同時(shí)完成物料的干燥、粉碎、分級(jí)等操作。設(shè)備主體為圓筒形干燥室，由底部的粉碎流化段、中部干燥段、頂部分級(jí)段組成。底部粉碎段裝有攪拌器，攪拌器轉(zhuǎn)速通過(guò)外部電機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。攪拌器有兩個(gè)作用，帶動(dòng)從分配室進(jìn)入干燥室的熱空氣產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的氣流構(gòu)成流化床層。另外，對(duì)物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌和粉碎作用，強(qiáng)化了傳質(zhì)傳熱，提高了物料的干燥速率。在干燥機(jī)底部設(shè)有蝸殼式空氣分配室，使切向送入的熱空氣通過(guò)環(huán)狀導(dǎo)向縫隙均勻進(jìn)入干燥室。在干燥段設(shè)有螺旋加料器，加料器由調(diào)速電機(jī)拖動(dòng)，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，頂局部級(jí)段有一個(gè)分級(jí)環(huán)，根據(jù)產(chǎn)品的粒度要求更換適合的分級(jí)環(huán)。

　　依據(jù)閃蒸干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)，能夠把工作過(guò)程分為破碎、氣固交觸、干燥、分級(jí)等四個(gè)階段，這四個(gè)工作進(jìn)程也是其它干燥機(jī)所不能同時(shí)具有的。破碎指在膏糊狀物料的干燥過(guò)程中，物料進(jìn)入干燥機(jī)后立刻受到攪拌槳葉和高速氣流的兩相破碎，以******限制增加物料與熱風(fēng)的接觸面積。氣固混合干燥指干燥機(jī)的攪拌槳把物料破碎并發(fā)生彌集作用，同時(shí)進(jìn)入干燥機(jī)的空氣也處于高度湍動(dòng)狀況，快速到達(dá)氣固混開(kāi)。因?yàn)楦稍餀C(jī)底部為正錐解構(gòu),氣流的速度很大，最高可達(dá)60m/s，能保證塊狀物料被打碎后處于良好的流化狀況而被熱空氣包抄。物料破碎后，被來(lái)自底部高速旋轉(zhuǎn)的熱氣流吹起，在干燥室內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)絕對(duì)穩(wěn)固的流化層，在物料與熱空氣之間進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的干燥過(guò)程中，大部份水分在這一階段蒸發(fā)掉。由于頂部的氣速高，含濕大的物料受離心力作用下跌到，遭到進(jìn)一步粉碎和干燥，干燥后的物料通過(guò)頂部分級(jí)環(huán)排出主塔，進(jìn)入旋風(fēng)分離器收集，尾氣經(jīng)布袋除塵過(guò)濾后排空。

　　三、染料干燥設(shè)備的將來(lái)發(fā)鋪趨向

　　根據(jù)干燥技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及染料行業(yè)的設(shè)備需求，將進(jìn)一步促進(jìn)干燥設(shè)備的機(jī)型升級(jí)，干燥機(jī)在將來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展能夠集中在以下幾個(gè)方面：

　　干燥裝備的大型化，國(guó)內(nèi)固然干燥機(jī)的品種比較齊全，但是各種干燥機(jī)的實(shí)際產(chǎn)能不大。據(jù)了解，染料廠蒸發(fā)量在2000kg/h以上的干燥機(jī)很少，國(guó)內(nèi)的設(shè)備廠目前也缺少大型干燥機(jī)設(shè)計(jì)的理論。干燥機(jī)大型化對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和使用壽命都需進(jìn)行研究，從進(jìn)步產(chǎn)品的角度出發(fā)，干燥機(jī)必須向大型化方向開(kāi)展。

　　其次是操作體系自動(dòng)化。染料干燥系統(tǒng)在操作時(shí)是否需要調(diào)節(jié)參數(shù)，假如出現(xiàn)意外，系統(tǒng)發(fā)生波動(dòng)影響產(chǎn)品質(zhì)量怎么辦？
　　三是盡力提高干燥機(jī)熱效率，提高干燥機(jī)的熱效率是以后干燥技術(shù)開(kāi)發(fā)的主要方向，國(guó)內(nèi)外對(duì)提高熱效率主要從以下幾個(gè)方面動(dòng)手：

　　一種措施是提高染料的耐熱溫度增大干燥機(jī)進(jìn)入口溫好是提高熱效的主要辦法。但是，下降出口溫度會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品含水率超過(guò)劃定尺度，提高出口溫度又受到物料耐熱性的限制。但是，通過(guò)對(duì)加工配方的鉆研可以提高染料的耐熱性，這也是染料加工工作者的首要義務(wù)之一。另一種措施是采納組合型干燥機(jī)，干燥技術(shù)發(fā)展多年，就干燥機(jī)的根本型式沒(méi)有什么新的變化，干燥機(jī)理沒(méi)有新的突破，只是干燥機(jī)結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)變。應(yīng)用現(xiàn)有的干燥機(jī)，進(jìn)行優(yōu)化組合，采取多級(jí)干燥，使不同類型的干燥機(jī)施展各自的優(yōu)勢(shì)，也是提高熱效率、勤儉動(dòng)力的方式之一。第三種方法是回收干燥余熱，大批的熱量都從尾氣中帶走，浪費(fèi)巨大。有真例證實(shí)，尾氣帶走的熱量占分熱量的34%，制成熱效力很低，國(guó)外回收熱量的法子主要是用風(fēng)道輪回、半風(fēng)路輪回、熱管及熱泵技術(shù)等。國(guó)內(nèi)也在開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，具有非常大的經(jīng)濟(jì)意義。

　　綜上所述，在以后一段時(shí)期內(nèi)，噴霧干燥器、閃蒸干燥機(jī)、耙式干燥機(jī)、槳葉干燥機(jī)仍舊是染料廠的主要干燥設(shè)備，對(duì)其技術(shù)應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步研究。噴霧干燥器的大型化研討，閃蒸干燥機(jī)的構(gòu)造研究，耙式干燥機(jī)結(jié)構(gòu)鉆研，空心槳葉干燥機(jī)系列化和大型化的研究，皆是干燥從業(yè)者的首要義務(wù)。