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紙頁的干燥與設備的選擇

時間:2016-4-1閱讀:1880
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  紙頁的干燥對于整個造紙過程來說是*的,由于干燥過程的好壞直接影響了紙張的性能,這一過程吸引了許多專業(yè)人員的目光,在過去幾十年中,干燥過程機理研究方面已經取得了很大的進展,個別單一現象的研究已經取得了一些突破。而在干燥方式機越來越多的今天,正確的干燥選型無疑非常的重要。下面簡要介紹干燥動力學和比干燥物料內部濕分階段遷移機理的研究狀況并對干燥中對烘干機選擇的注意事項進行簡要分析。
  
  干燥就是從各種物料中去除濕分的過程,由于物料的物理、化學、熱特征性千差萬別,濕物料的干燥過程很難用一個通用的物理機制來描述,各種物料可以是固體、液體或氣體,固體又可分大塊料、纖維料、顆粒料、細粉料等等,而濕分一般是物料中的水分,也可以是其它溶劑,在本文中以水分為對象,進行研究。而干燥設備的選型合理和使用好壞直接影響到產品質量、生產效率、生產成本、能源消耗、人員勞動強度等指標,因為干燥方法和干燥設備多種多樣,同一種物料有多種干燥方式,可使用多種類型的干燥設備,同一種干燥設備又能干燥多種物料,因此,干燥設備的合理選型和正確使用是非常重要的。
  
  目前較*并有在生產中采用的干燥技術主要有熱力對流干燥、遠紅外輻射干燥、高頻干燥、微波干燥、太陽能干燥等技術,其中太陽能干燥雖然沒有大規(guī)模投產但作為清潔能源目前的發(fā)展前景很廣闊。
  
 ?。?)熱力對流干燥是以熱空氣或熱煙氣為介質對紙頁加熱和除濕以進行干燥;
  
 ?。?)導熱式干燥是靠導熱(接觸式換熱)進行熱交換來干燥紙頁;
  
  (3)遠紅外輻射干燥是由紅外發(fā)射器發(fā)出的遠紅外不可見光波對待烘干紙頁進行照射,使其中的水分子產生劇烈的振動而升溫(紅外加熱),從而達到干燥的目的;
  
 ?。?)高頻干燥及微波干燥工作原理相同,都是利用高頻電場或微波電場所產生的電磁波(同太陽能)對紙頁進行照射,高頻電磁波或微波電磁波使物料中的水分子產生快速極性變換,從而產生熱效應,使水分發(fā)散以達到干燥的目的。
  
 ?。?)太陽能干燥是依靠太陽能對紙頁進行加熱,但由于這項技術的不穩(wěn)定性,通常僅僅是用于小規(guī)模的紙頁預熱。
  
  目前的生產中的干燥方法有三類:
  
  (1)機械脫水法
  
  機械脫水法其實就是通過對物料加壓的方式,將其中一部分水分擠出。常用的有壓榨、沉降、過濾、離心分離等方法。機械脫水法只能除去物料中部分自由水分,結合水分仍殘留在物料中,因此,物料經機械脫水后物料含水率仍然很高,一般為40~60%。但機械脫水法是一種的方法。
  
 ?。?)加熱干燥法
  
  也就是我們常說的干燥,它利用熱能加熱物料,氣化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的熱能。通常是利用空氣來干燥物料,空氣預先被加熱送入干燥器,將熱量傳遞給物料,氣化物料中的水分,形成水蒸汽,并隨空氣帶出干燥器。物料經過加熱干燥,能夠除去物料中的結合水分,達到產品或原料所要求的含水率。目前通常和機械脫水法聯合使用以達到令人滿意的效率
  
 ?。?)化學除濕法
  
  是利用吸濕劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分,由于吸濕劑的除濕能力有限,僅用于除去物料中的微量水分。因此生產中應用很少。在實際生產過程中,對于高濕物料一般均盡可能先用機械脫水法去除大量的自由水分,之后再采取其它干燥方式進行干燥。
  
  目前就中國國內來說,干燥或烘干幾乎都在采用機械+升溫的方式進行處理,但由于各個紙業(yè)情況并不相同,所以在此提出以下干燥系統(tǒng)選擇的建議:
  
  (1)紙頁的特點
  
  包括密度、強度、打漿度、熱容以及紙頁的粘附性能等。粘附性能的高低,對進料和某些形式的干燥機的工作有很大的影響,粘附嚴重時干燥過程無法進行甚至損壞紙頁和機械。所以按照物性、車速以及是否易被破壞等特性來選擇是至關重要的。
  
  (2)經濟條件
  
  經濟條件好的建議使用自動化干燥機系統(tǒng)以保證干燥的品質。經濟條件差的可以選擇一些簡易的干燥機。
  
 ?。?)能源條件
  
  選擇干燥機時,還要考慮當地的能源狀況,充分利用當地的資源。當地煤比較多的,可選擇用煤作為燃料的干燥機;平原地區(qū),可考慮秸桿氣化干燥機;但目前普遍使用電力作為能源,處于環(huán)境考慮電力也是一個上佳的選擇
  
 ?。?)其他條件
  
  如果有可利用的廠房,則可減少初期的投入。選購專業(yè)廠生產、售后服務好、各證齊全的產品。
  
  zui后還有兩點需要注意,首先是氣候問題這里主要是指天氣的變化對干燥的影響,一般干燥機都是以加熱作為干燥的方式,氣候的溫度越高,濕度越低,就越有利于干燥,而南方春夏季,天雨潮濕,空氣濕度很大,就不利于干燥機能力的發(fā)揮,影響產量。我國幅員遼闊,南北方空氣濕度相差很大。就湖南來說,冬季的濕度僅為0.008kg水/kg絕干空氣,而到春夏季,其大氣濕度卻高達0.025kg水/kg絕干空氣,是前者的三倍多,因此,在春夏季時大氣濕度增高,其干燥速率必然下降,而所需的時間將上升。由于大氣濕度的增高,物料的平衡水含量亦必然上升,這些因素均將使干燥產量下降,在某些情況下會使產量下降50%以上。
  
  其次便是水的排出。所有的干燥設備都應該設有有排濕口,而通常來說排濕口或多或少總會夾帶一些紙張粉末。對一些價值較高或排放量有限制的物質(通常在特種紙張中出現),物料的回收顯得格外重要。物料的回收有專門的裝置,在干燥系統(tǒng)中,回收系統(tǒng)處理對干燥機的工作參數有影響,在設備選型時要一并考慮。

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