无机非金属材料工学.pptx

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1、第一节第一节 概述概述一、脱水的方法(dehydration)重力脱水 机械脱水 加热脱水二、干燥：用加热的方法达到除去物料中部分物理水（Drying）干燥的方法：干燥的方法：自然干燥：风干，晒干自然干燥：风干，晒干 人工干燥（机械干燥）：加热设备，烘干人工干燥（机械干燥）：加热设备，烘干第1页/共18页人工干燥的加热方法人工干燥的加热方法 1、外热源 对流加热：通常用热空气或热烟气作为介质以对流的方式对物 料的表面进行加热。辐射加热：利用红外灯、灼热金属或高温陶瓷表面产生的红外 线，对物料表面进行加热。对流-辐射加热：既有对流加热又有辐射加热。2、内热源 高频电磁场，微波场，依靠分子内热运动

2、生热 第2页/共18页三、脱水、干燥设备三、脱水、干燥设备 真空压滤机：料浆真空压滤机：料浆喷雾干燥机喷雾干燥机各式烘干机：颗粒、块状料各式烘干机：颗粒、块状料烘房，隧道烘房，隧道四、工艺条件四、工艺条件粘土粘土 400 400 保持塑性，防止高岭土脱水保持塑性，防止高岭土脱水,矿渣矿渣 700 700 防止反玻璃化现象，防止反玻璃化现象，煤煤 200 10m），称自由水平衡水分（非蒸发水）：该部分水失去产生的收缩大可排除水分（蒸发水）:全部的机械结合水和部分的物理 化学结合水达到平衡水分:物料表面水蒸气分压PH2O=干燥介质中PH2O按干燥过程中水分排除的限度可分为：一、物料中水分的性质第4

3、页/共18页二、物料的干燥过程二、物料的干燥过程 ：降速干燥阶段，内扩散控制。物料表面不再保持湿润，干燥速率降低，物料温度升高。当物料水分达到平衡水分时，干燥速率降到零，干燥过程终止。I：加热阶段，有温度差：等速干燥阶段，T料不变外部H2O内T料H2O料动态平衡T料H2O料动态平衡第5页/共18页：时间短，排出H2O量不多；：干燥速率保持不变，表面汽化控制阶段，该阶段终 了的K点余留的水分称临界水分。排机械水时物料收缩大，制 品易变形开裂。dQ=a(t-twb)Fmd Q空气传给物料热量 KJ；a传热系数 Kw/m2.t空气温度 twb湿料表面温度 Fm物料面积 m2 时间 s、主要排化学结合

4、水，到达平衡水分时，速度降至0，干燥终止。第6页/共18页三、干燥速率的影响因三、干燥速率的影响因素素 外扩散速率：干燥介质的温度、湿度，流态（流速的大小和方向）内扩散速率：湿扩散的浓度差，高水分 低水分，热扩散的温度差，高温低温四、制品在干燥过程中的收缩与变形四、制品在干燥过程中的收缩与变形粘土制品的线收缩系数变动于0.0048-0.007之间；最大安全干燥速率：最大允许水分差条件下的干燥速率。(避免开裂)第7页/共18页第三节第三节 脱水设备脱水设备1重力沉降法厚浆池 H2O 30-35%泥浆2、离心沉降法 水力旋流器 （见第三章）含水率50%18%第8页/共18页3、过滤法压滤机(适合含

5、18-26%H2O的泥料)应用场合:陶瓷厂 湿法水泥厂 湿法改干法的水泥厂压滤机有两种形式：箱式（滤板式）真空式第9页/共18页第四节第四节 干燥设备干燥设备一、物料 特点:倾斜，回转 关键指标:钢 板 10-20cm 物料停留 20-40min 直 径 1-3m 长 度 5-20m 斜 度 3-6%转 速 2-5r/min 8-10r/min （一）回转烘干机（rotary dryer）第10页/共18页顺流特点：气体与物料同向进入，物料脱水强烈，干燥速率 大，介质与物料的出口温度较低。缺点：不均匀，终水分高。适宜：初水分高、允许强烈脱水的、对高温敏感易燃的物料。例如：粘土、矿渣、煤。逆流特

6、点：干燥速率均匀，终水分低，热效率高，适于:砂,石灰石等介质：热烟气燃烧室（1000）混合室烘干机收尘器排放 不同物料要求的混合气温度不同 冷空气（可调）第11页/共18页回转烘干机流程简回转烘干机流程简图图第12页/共18页（二）流态烘干机（二）流态烘干机（fluidized fluidized dryerdryer）终水分低,达1-2%工作原理:图1-7-7 双层床，气体二次通过料层。物料呈流态化热气篦板物料层参数：物料停留1-2mint进60050t出80（双）100-150（单）多孔篦板开孔率3-5%物料静止层厚50-150mm第13页/共18页（三）悬浮烘干机（三）悬浮烘干机（sus

7、pension suspension dryerdryer）粉料，小颗粒，不能烘块状料工作原理：图1-7-8第14页/共18页工作原理工作原理热气切线方向烘干筒切向气流的离心力螺 旋 运 动气、料沿切线方向分离器、收尘器气体排放输送设备物料从上端加入干料第15页/共18页二、坯体干燥设二、坯体干燥设备备工艺要求保证：收缩均匀不变形，不开裂（一）隧道式（tunnel dryer）3-8条隧道并列，辅有铁轨，轨道小车。干燥介质与小车方向相同顺流干燥介质与小车方向相反逆流干燥介质与小车方向垂直错流第16页/共18页（二）链式（二）链式（chain dryerchain dryer）链式传送带上放有模坯的载坯板，在干燥室内以一定的运动规律运行，自动化程度较高。（三）转盘式（disc dryer）用强热风喷射坯体（四）推板式（slip dryer）坯体运载装置推板滑行第17页/共18页谢谢您的观看！第18页/共18页