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课程设计欧阳歌谷（2021.02.01）设计题目卧式多室流化床干燥器的设计学生姓名杨姝静学号20083164专业班级化工工艺08-2班指导教师吕建平姚涛2011年4月18日化工原理课程设计成绩评定表化工原理课程设计任务书专业班级姓名设计题目：卧式多室流化床干燥器的设计设计时间：2011.4.18—2011.5.6指导老师：吕建平姚涛设计任务：年处理1.3万吨某颗粒状物料。
操作条件：从气流干燥器来的细颗粒状物料，初始含水量为3%，要求在卧式多室流化床干燥器中干燥至 0.02%（以上均为湿基）。
已知参数如下：被干燥物料颗粒密度1200 kg/m³堆积密度400 kg/m³干物料比热容 1.20kJ/kg·K平衡湿含量近似取为 0临界湿含量 0.013（干基）颗粒平均粒径 0.15 mm进口温度30℃在干燥系统要求收率99.5%（回收5µm以上颗粒）干燥介质——湿空气进预热器温度t045℃初始湿度 0.02 kg水/kg干空气进干燥器温度t1105℃加热介质——饱和水蒸气，压力自选。
年工作日——300天，连续生产。
试设计干燥器主体，,选择并核算气固分离设备、空气加热器、供风装置、供料器。
图纸：带控制点工艺流程图一张（3#图纸）；主体设备工艺条件图一张（1#图纸）。
目录摘要3Abstract31干燥过程的设计方案及流程说明41.1干燥过程的设计方案（流程图）41.1.1主体设备的设计41.1.2 辅助设备的选择41.2干燥过程的流程说明52 优化设计52.1.优化分析62.1.1.干燥器年总费用J62.1.2干燥设备投资折旧费用D G62.1.3 空气年预热费用h G72.1.4风机年运转费用72.2 干燥器优化设计工艺分析72.2.1 风机风量72.2.2 干燥器体积的计算82.2.3 干燥器的物料和热量衡算82.2.4 预热器热负荷及加热蒸汽消耗量92.2.5体积传热系数的确定102.2.6 总对数平均推动力的计算103 干燥过程的计算113.1主体设备的工艺设计计算113.1.1 物料衡算113.1.2 空气和物料出口温度的确定123.1.3 干燥器的热量衡算123.1.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量133.2 干燥器的设计133.2.1 流化速度的确定133.2.2 流化床层底面积的计算143.2.3 干燥器的宽度和长度153.2.4 干燥器高度153.2.5 干燥器结构设计163.3 附属设备的选型173.3.1 送风机和排风机173.3.2 供料装置183.3.3 除尘设备203.3.4 换热器选型213.3.5 空气过滤器233.3.6 管路计算及管道选择233.3.7 气固分离器243.3.8干燥器主体材质的选择264 计算结果汇总表265 说明与体会27符号说明错误!未定义书签。
前言在化学工业中，为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于贮存、运输，常常需要从湿的固体物料中出去湿分（水分或其他液体），这种过程简称为“去湿”，去湿方法主要有：机械法，利用重力或离心力，如沉降、过滤、压榨、和离心分离等方法去湿，这种方法能耗少，但往往达不到去湿的最终要求；热能法，即借助热能使物料中的湿分汽化，同时将产生的蒸汽排除，这种方法通常称为干燥。
干燥过程能量的消耗较多，为了节能，工业上一般尽量先用机械方法除去湿物料中的大部分湿分，然后再通过干燥方法继续除去机械法未能除去的湿分，以获得符合要求的产品。
干燥过程按加热方式不同，可分为：（1）对流干燥使干燥介质（常采用已加热的空气）直接与湿物料接触，热能与对流方式传给物料，使湿分汽化后生成的蒸汽为干燥介质所带走。
（2）传导干燥热能通过传热壁面以传导方式加热物料，产生的蒸汽为干燥介质带走。
（3）辐射干燥热能以辐射能方式从热源到达物料表面，为后者所吸收以使湿分汽化。
（4）介电加热干燥将需要干燥的物料置于高频电场内，依靠电能加热物料以使湿分汽化。
化学工业中通常采用对流干燥，所用的干燥介质主要是热空气。
在对流干燥过程中，热空气将热量传给湿物料使其表面水分汽化，并通过气膜向气流主体扩散，汽化的水汽由空气带走；同时，由于汽化后物料表面的水分浓度较内部小，水分由物料内部向表面扩散。
因此，干燥是传热和传质相结合的过程，而干燥介质既是干燥过程中的载热体，又是载湿体。
[4]干燥操作的目的：在物料或制成品的工艺加工过程中，干燥操作的目的可分为下列五种：1、对原材料行干燥。
为防止某些高分子材料成型加工时产生气泡及物料降解，事先必须经过干燥；为改进工艺生产过程，提高产品收率而使用干燥操作；为防止在生产过程中存在引起腐蚀的湿分而应用干燥。
例如煤气的干燥或苯在氯化之前的干燥等。
2、为提高或强化大型设备的生产能力而应用干燥操作，如炼焦煤采用预热干燥，可使焦炉的生产能力提高50%，且还能提高焦碳的质量。
×××大学《材料工程基础》课程设计设计题目： 2700kg/h卧式多室流化床干燥器的设计专业：材料科学与工程班级：学号：姓名：日期：指导教师：设计成绩：日期：目录1设计任务书 (1)2 概述 (2)2.1.流态化现象 (2)2.2 流化床干燥器的特性 (3)2.3 流化床干燥器的型式及干燥流程 (4)3 流化床干燥器的设计简介 (5)3.1流化床干燥器的设计步骤 (5)3.2流化床干燥器干燥条件的确定 (5)4 干燥过程的物料衡算和热量衡算简介 (18)4.1 主体设备的工艺设计计算 (8)4.1.1 物料衡算 (8)4.1.2 空气和物料出口温度的确定 (9)4.1.3 干燥器的热量衡算 (9)4.2 干燥器的设计 (10)4.2.1 流化速度的确定 (10)4.2.2 流化床底层面积的计算 (11)4.2.3 干燥器的宽度和长度 (12)4.2.4 干燥器的高度 (12)4.2.5 干燥器的结构设计 (12)4.2.6 干燥流程的确定 (13)5 干燥装置附属设备简介 (14)5.1 风机 (14)5.2 空气加热器 (15)5.3 供料器................................. 错误!未定义书签。
55.4 气固分离器 (17)6 干燥过程的计算 (25)6.1 主体设备的设计计算 (17)6.1.1 物料衡算 (17)6.1.2 空气和物料出口温度的确定 (18)6.1.3 干燥器的热量恒算 (18)6.1.4 预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (19)6.2 干燥器的设计 (19)6.2.1 流化速度的确定 (19)6.2.2 流化床层底面积的计算 (26)6.2.3 干燥器的宽度和长度 (21)6.2.4 干燥器高度 (21)6.2.5 干燥器结构设计 (22)6.3 附属设备的选型.............................. 错误!未定义书签。
化工原理课程设计说明书设计名称：卧式多室流化床干燥器装置的设计一．设计任务书 --------------------------------------- 2 二．设计内容概述 ------------------------------------- 22.1 设计目的 ----------------------------------------------------- 2 2.2 干燥流程简介及卧式多室流化床干燥意义简述 ---------------------- 3三．工艺计算 ----------------------------------------- 43.1 物料和热量衡算 ----------------------------------------------- 4 3.2 流化速度的确定 ----------------------------------------------- 5 3.3 流化床层底面积的计算 ----------------------------------------- 6 3.4 干燥器的长度和宽度 ------------------------------------------- 73.5 干燥器的高度 ------------------------------------------------- 7 3.6 干燥器的结构设计 --------------------------------------------- 8四．附属设备的选型 ----------------------------------- 94.1 送风机和排风机 ----------------------------------------------- 9 4.2 气固分离设备 ------------------------------------------------- 9 4.3供热设备------------------------------------------------------ 9 4.4供料设备------------------------------------------------------ 9五．数据汇总 ---------------------------------------- 10 六．认识与体会 -------------------------------------- 11 七．参考文献 ---------------------------------------- 11卧式多室流化床干燥装置的设计．设计任务书1. 设计题目 试设计一台卧式多室流化床干燥器， 用于干燥颗粒状化肥， 将其含水量从0.04 干燥至 0.004（干基），生产能力（以干燥产品计）干燥装置热损失为有效传热量的 15％。
目录设计任务书 (II)第一章概述 (3)1.1流化床干燥器简介 (3)1.2设计方案简介 (7)第二章设计计算 (9)2.1 物料衡算 (9)2.2空气和物料出口温度的确定 (10)2.3干燥器的热量衡算 (12)2.4干燥器的热效率 (13)第三章干燥器工艺尺寸设计 (14)3.1流化速度的确定 (14)3.2流化床层底面积的计算 (14)3.3干燥器长度和宽度 (16)3.4停留时间 (16)3.5干燥器高度 (16)3.6干燥器结构设计 (17)第四章附属设备的设计与选型 (20)4.1风机的选择 (20)4.2气固分离器 (20)4.3加料器 (22)第五章设计结果列表 (23)附录 (25)主要参数说明 (25)I设计任务书一、设计题目2.2万吨/年流化床干燥器设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（进料量） 2.2万吨/年（以干燥产品计）操作周期260 天/年进料湿含量13%（湿基）出口湿含量1%（湿基）2.操作条件干燥介质湿空气（110℃含湿量取0.01kg/kg干空气）湿空气离开预热器温度（即干燥器进口温度）110℃气体出口温度自选热源饱和蒸汽，压力自选物料进口温度15 ℃物料出口温度自选操作压力常压颗粒平均粒径0.4 mm3.设备型式流化床干燥器4.厂址合肥三、设计内容：1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）硫化床层底面积的确定；（2）干燥器的宽度、长度和高度的确定及结构设计4、辅助设备选型与计算5、设计结果汇总6、工艺流程图、干燥器设备图、平面布置图7、设计评述II第一章概述1.1流化床干燥器简介将大量固体颗粒悬浮于运动着的流体之中，从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特性，这种流固接触状态称为固体流态化。
流化床干燥器就是将流态化技术应用于固体颗粒干燥的一种工业设备，目前在化工、轻工、医学、食品以及建材工业中都得到了广泛应用。
1） 流态化现象图1 流态化现象图空气流速和床内压降的关系为：Pressuredrop U mf图2 空气流速和床内压降关系图 空气流速和床层高度的关系为：流化床的操作范围：u mf ~u t图3 空气流速和床层高度关系图2） 流化床干燥器的特征优点：（1）床层温度均匀，体积传热系数大（2300~7000W /m3·℃）。
化工原理课程设计流化床干燥器化工原理课程设计运算说明书（2020 ~2020 学年第一学期）设计题目卧式多室流化床干燥器院系生命科学学院专业班级生物工程1101 姓名学号指导教师成绩日期：2020年12月 7日名目一、设计任务书 0二、干燥原理 (2)（一）干燥概述 (2)（二）干燥原理 (2)三、干燥流程的确定与说明 (4)（一）干燥器的选择方法 (4)（二）几种常见干燥器 (4)（三）干燥中要紧设备和机器的确定 (6)（四）干燥流程的说明 (7)四、流化床干燥器的工艺运算 (9)（一）干燥流程的确定 (9)（二）物料和热量衡算 (9)（三）干燥器的设计 (12)五、辅助设备的设计与选型 (18)（一）送风机和排风机 (18)（二）气——固分离器 (20)（三）供料装置 (21)六、设计运算汇总结果 (21)七、认识与体会 (23)八、参考文献 (24)九、要紧符号及说明 (25)一、设计任务书二、干燥原理（一）干燥概述干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发湿分（大多数情形下是水），而获得一定湿含量固体产品的过程。
湿分以松散的化学结合或以液态溶液存在于固体中，或积集在固体的毛细微结构中。
当湿物料作热力干燥时，以下两种过程相继发生：过程1．能量（大多数是热量）从周围环境传递至物料表面使湿分蒸发。
过程2．内部湿分传递到物料表面，随之由于上述过程而蒸发。
干燥速率由上述两个过程中较慢的一个速率操纵，从周围环境将热能传递到湿物料的方式有对流、传导或辐射。
在某些情形下可能是这些传热方式联合作用，工业干燥器在型式和设计上的差别与采纳的要紧传热方法有关。
在大多数情形下，热量先传到湿物料的表面热按后传入物料内部，然而，介电、射频或微波干燥时供应的能量在物料内部产生热量后传至外表面。
整个干燥过程中两个过程相继发生，并先后操纵干燥速率。
（二）干燥原理．外部条件操纵的干燥过程（过程 ）在干燥过程中差不多的外部变量为温度、湿度、空气的流速和方向、物料的物理形状、搅动状况，以及在干燥操作时干燥器的持料方法。
目录一．设计任务书-------------------------------------------------------------2 二．设计内容概述----------------------------------------------------------2 2.1设计目的------------------------------------------------------------------------------2 2.2干燥流程简介及卧式多室流化床干燥意义简述------------------------------3三．工艺计算----------------------------------------------------------------4 3.1物料和热量衡算---------------------------------------------------------------------4 3.2流化速度的确定---------------------------------------------------------------------5 3.3流化床层底面积的计算------------------------------------------------------------6 3.4干燥器的长度和宽度---------------------------------------------------------------7 3.5干燥器的高度------------------------------------------------------------------------7 3.6干燥器的结构设计------------------------------------------------------------------8四．附属设备的选型-------------------------------------------------------9 4.1送风机和排风机---------------------------------------------------------------------9 4.2气固分离设备------------------------------------------------------------------------9 4.3供热设备------------------------------------------------------------------------------9 4.4供料设备------------------------------------------------------------------------------9五．数据汇总-------------------------------------------------------------------------10 六．认识与体会------------------------------------------------------------11 七．参考文献---------------------------------------------------------------11卧式多室流化床干燥装置的设计一．设计任务书综合工程设计任务书设计题目：年产22000吨肥料卧式多室流化床干燥装置的设计学号：姓名：专业：化学工程与工艺指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求1.设计题目试设计一台卧式多室流化床干燥器，用于干燥颗粒状化肥，将其含水量从0.04干燥至0.004（干基），生产能力（以干燥产品计）为3000 kg /h。
化工原理课程设计设计题目卧式多室流化床干燥器的设计学生姓名刘伟学号20113040专业班级高分子材料与工程11-2班指导教师刘雪霆2014年6月23日至7月4日化工原理课程设计成绩评定表设计题目卧式多室流化床干燥器的设计成绩课程设计主要内容本次课程设计我们采用卧式多室流化床干燥器将颗粒状PVC的干基含水量从42%减少至0.26%，生产能力为1400kg/h（以干燥产品计）。
经过对总费用包括设备折旧费、空气预热和风机运转费优化设计后，该流程可概括为：来自气流干燥器的颗粒状物料用星型加料器加入干燥器的第一室，再经过其余的四个室，在67.17℃下离开干燥器。
湿度为0.02的空气经翅片换热器（热载体为400kPa饱和水蒸气）加热至105℃后进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传质传热后，湿度增加到0.03，温度降至70.5℃。
尾气经过旋风分离器和布袋式除尘器，提高了产品的收率之后排放。
流程中采用前送后抽式供气系统，维持干燥器在略微负压下工作。
我主要进行Visio的做图工作。
为了后期画图的正常进行，前期我配合计算的同学把主要精力放在计算上面，中期我便全身心的投入到流程图的绘制之中，幸好之前参加过数学建模对Visio比较熟悉，况且之前电脑上都不能装CAD，我便果断用这个软件进行画图。
刚开始我满怀热情，可是画着画着，自己的信心也渐渐消磨掉，好不容易画完了流程图，可是当让老师看过之后，各种错误还是会有，我原来愿相信做图需要仔细仔细再仔细，认真认真再认真。
特别是在画装备图的时候，当画完一个主视图后，便很不想画了，可是当我看到别人的进度后，便又拿出电脑继续画图。
后期完成写论文。
在这期间，我对各种软件又有了深的了解，也学到了很多知识技能。
指导教师评语签名：2014年月日化工原理课程设计任务书学院化学与化工学院专业高分子材料与工程班级11级2班姓名刘伟学号20113040设计题目：卧式多室流化床干燥器的设计设计时间：2014.6.23—2014.7.4指导老师：刘雪霆设计任务：1400kg/h（以干燥产品计）操作条件：原料进干燥器的干基含水量：42%，温度：50℃，产品出干燥器的干基含水量：0.26%工艺参数：颗粒密度：1180kg/m³，堆积密度：510kg/m³，产品平均颗粒直径：0.62mm，干物料比热容：2.23kj/kg·℃，临界干基含水量：3.2%，平衡含水量：0.061%，新鲜空气温度：25℃，干燥器进口空气的温度：110℃，湿度：0.016kg水/kg干空气，物料静床层高度：0.15m，干燥器热损失为有效传热量的10%，年工作日：330天，设计成果：设计说明书一份带控制点的工艺流程图（3#图纸）1张主题设备装配图（1#图纸）1张目录前言 (2)一、流态化的定义 (2)二、流态化的分类 (3)三、流态化开发与应用实例 (4)四、卧式多室流化床干燥器的特点 (4)摘要 (5)Abstract (6)1干燥过程的工艺流程说明 (7)2干燥过程的物料衡算和热量衡算 (7)2.1物料衡算 (7)2.2空气和物料出口温度的确定 (8)2.3干燥器的热量衡算 (9)2.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (10)3流化床干燥器的设计计算 (10)3.1临界流化速度mf u 的计算 (10)3.2流化床层底面积的计算 (12)3.3干燥器的宽度和长度 (13)3.4干燥器高度 (14)3.5干燥器结构设计 (15)3.5.1.布气装置 (15)3.5.2分隔板 (16)3.5.3物料出口堰高h (16)4.附属设备的选型 (16)4.1送风机和排风机 (16)4.1.1送风机 (17)4.1.2排风机 (17)4.2供料装置 (17)4.3换热器选型 (19)4.4空气过滤器 (20)4.5管路计算及管道选择 (21)4.6气固分离器 (22)4.7干燥器主体材质的选择 (24)5.卧式多室流化床干燥装置的设计计算结果汇总 (24)6.主要参数说明 (25)7.参考文献 (28)8.总结 (28)前言在人类的生产和生活中，经常遇见需要把一种物体的湿分除去的情况。
中原工学院化工原理课程设计卧式多室流化床干燥器2013/01/15姓名：***学院：纺织学院班级：轻化101学号： ************指导老师：***课程设计设计任务书（一）．设计题目设计一台卧式多室流化床干燥器，用于干燥颗粒状肥料。
将其湿含量从0.04+0.001×1=0.041干燥至0.0003+0.0001=0.0004（以上均为干基），生产能力（以干燥产品计）3000+100=3100kg/h。
（二）．操作条件1．干燥介质：湿空气。
其初始湿度和温度根据成都地区的气候条件来选定。
离开预热器的温度t1为80℃。
2．物料进口温度：θ1=30℃。
3．热源：饱和蒸汽，压力400kPa。
4．操作压力：常压。
5．设备工作日每年330天，每天24小时连续运行。
6．厂址：新郑市龙湖地区。
（三）、设计内容（1）干燥流程的确定和说明。
（2）干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。
（3）辅助设备的选型及核算（气固分离器、空气加热器、供风装置、供料器）。
（三）．基础数据1．被干燥物料颗粒密度ρs=1730kg/m3；堆积密度ρb=800kg/m3；绝干物料比热Cs=1.47kJ/(kg·℃)；颗粒平均直径dm=0.14㎜；临界湿含量Xc=0.013（kg/kg绝干料）；平衡湿含量X*=0。
2．物料静床层高度Ζ0为0.15m。
3干燥装置热损失为有效传热量的15%。
目录（一）、设计方案简介：.............................................................................................. 3 （二）、干燥过程的流程说明...................................................................................... 4 (三)、干燥过程的计算................................................................................................ 4 3.1主体设备的工艺设计计算 .. (4)3.1.1 物料衡算 ......................................................................................................................... 4 3.1.2 空气和物料出口温度的确定 ......................................................................................... 5 3.1.3 干燥器的热量衡算 ......................................................................................................... 5 3.1.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (6)3.2 干燥器的设计 (7)3.2.1 流化速度的确定 ............................................................................................................ 7 3.2.2 流化床层底面积的计算 ................................................................................................. 8 3.2.3 干燥器的宽度和长度 .................................................................................................... 9 3.2.4 干燥器高度 .................................................................................................................... 9 3.2.5 干燥器结构设计 . (10)（四）辅助设备的选择及计算.................................................................................. 11 一、风机...................................................................................................................... 11 二、供料装置.............................................................................................................. 13 三、除尘设备.............................................................................................................. 14 四、换热器选型.......................................................................................................... 14 五、 空气过滤器......................................................................................................... 16 六、管路计算及管道选择.......................................................................................... 17 （五）、优化分析........................................................................................................ 18 5.1.1.干燥器年总费用G (18)5.1.2干燥设备投资折旧费用GD ......................................................................................... 18 5.1.3 空气年预热费用hG (19)5.1.4风机年运转费用............................................................................................................ 19 5.2 .1干燥器优化设计工艺分析 ........................................................................................... 19 5.2.2 风机风量 ....................................................................................................................... 20 5.2.3 干燥器体积的计算 (20)（六）、设计一览表.................................................................................................... 22 （七）、评述................................................................................................................ 24 (八)、参考文献 .. (25)（一）、设计方案简介：在化学工业中，为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于储存、运输，常常需要用到干燥过程。
摘要:在化学工业中，为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于储存、运输，常常需要用到干燥过程。
本次化工原理课程设计的任务是设计一种卧式多室流化床干燥器，将颗粒状物料的含水量从5%降至0.08%，生产能力为1.1万t/年。
来自气流干燥器的颗粒状物料用星形加料器加入干燥器的第一室，再经过其余的四个室，在63.87℃下离开干燥器。
湿度为0.02的空气经翅片换热器（热载体为400kPa饱和水蒸气）加热至105℃后进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传质传热后，湿度增加到0.0281，温度降至74.8℃。
最后将尾气通过旋风分离器和袋滤器，以提高产品的收率。
流程中采用前送后抽式供气系统，维持干燥器在略微负压下工作。
通过查阅资料和选用公式设计，干燥器较好的设计结果为：床层底面积3.5m2，长度与宽度分别取2.5m和1.4m，高度2.5m，隔板间距0.5m，物料出口堰高0.389m。
分布板开孔率7.985%，总筛孔数152214个，孔心距5.151mm。
此外，还确定了合适的送风机、排风机、旋风分离器、袋滤器、换热器和空气过滤器等附属设备及型号。
关键词：干燥；卧式多室流化床；颗粒状物料；热载体Abstract:In Chemical industry, the process of drying is usually required in order to meet the demand of the rate of water content of material as well as thestorage and transportation. The task in the course of Design for theCourse of Principles of Chemical Engineering was to fulfill designing adrying equipment of multi-compartment fluidized dryer, which couldhandle 13,000-ton granular materials a year with water content 3% to anextent of water content of 0.02%. Solids coming from gas-dryer wereinjected to the first compartment with a star-like feeder, which then pastother three compartments one by one and left at 68.5℃. Air, whichheated to 105℃ by a fin type heat exchanger (heat carrier, 400kPa moiststeam), exchanged heat and mass with granular materials in fluidizedbed and discharged from dust collector as clean gas, with humidityincreased from 0.02 to 0.05 and temperature decreased from 105℃ to70.8℃. Blowing fan and exhaust fan were used together in the processflow to keep dryer working under little subatmospheric pressure. Afterresourcing and calculating, the optimum parameters of multi-compartment fluidized dryer determined in our design work were asfollows: fluidized bed area 3m2 with 2.5m in length and 1.2m in width,compartment height 2.3m, distance between division plate 0.5m, weirheight for dry product discharge 0.3m, opening ratio 7% in distributorplate with total number of holes 116257 and hole distance 5.5 mm.Furthermore, model number of other accessory equipments such asblowing fan, exhaust fan, cyclone, bag filter, heat exchange and air filterwere also chosen to meet drying requirements.Keywords：drying; multi-compartment fluidized bed; solid material; heat carrier1干燥过程的设计方案及流程说明1.1干燥过程的设计方案（流程图）1.1.1主体设备的设计本次设计任务是：年处理量为1.1万吨某颗粒状物料的干燥。
课程设计设计题目卧式多室流化床干燥器的设计学生姓名杨姝静学号20083164专业班级化工工艺08-2班指导教师吕建平姚涛2011年4月18日化工原理课程设计成绩评定表化工原理课程设计任务书专业班级姓名设计题目：卧式多室流化床干燥器的设计设计时间：2011.4.18—2011.5.6指导老师：吕建平姚涛设计任务：年处理 1.3 万吨某颗粒状物料。
操作条件：从气流干燥器来的细颗粒状物料，初始含水量为3%，要求在卧式多室流化床干燥器中干燥至0.02%（以上均为湿基）。
已知参数如下：被干燥物料颗粒密度1200 kg/m³堆积密度400 kg/m³干物料比热容 1.20kJ/kg·K平衡湿含量近似取为0临界湿含量0.013（干基）颗粒平均粒径0.15 mm进口温度30℃在干燥系统要求收率99.5%（回收5µm以上颗粒）干燥介质——湿空气进预热器温度t0 45℃初始湿度0.02 kg水/kg干空气进干燥器温度t1 105℃加热介质——饱和水蒸气，压力自选。
年工作日——300天，连续生产。
试设计干燥器主体，,选择并核算气固分离设备、空气加热器、供风装置、供料器。
图纸：带控制点工艺流程图一张（3#图纸）；主体设备工艺条件图一张（1#图纸）。
目录摘要 (4)Abstract (5)1干燥过程的设计方案及流程说明 (6)1.1干燥过程的设计方案（流程图） (6)1.1.1 主体设备的设计 (7)1.1.2 辅助设备的选择 (7)1.2干燥过程的流程说明 (8)2 优化设计 (8)2.1.优化分析 (9)2.1.1.干燥器年总费用J (9)2.1.2干燥设备投资折旧费用D G (10)2.1.3 空气年预热费用h G (10)2.1.4风机年运转费用 (11)2.2 干燥器优化设计工艺分析 (11)2.2.1 风机风量 (11)2.2.2 干燥器体积的计算 (12)2.2.3 干燥器的物料和热量衡算 (12)2.2.4 预热器热负荷及加热蒸汽消耗量 (14)2.2.5体积传热系数的确定 (14)2.2.6 总对数平均推动力的计算 (14)3 干燥过程的计算 (17)3.1主体设备的工艺设计计算 (17)3.1.1 物料衡算 (17)3.1.2 空气和物料出口温度的确定 (17)3.1.3 干燥器的热量衡算 (18)3.1.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (19)3.2 干燥器的设计 (19)3.2.1 流化速度的确定 (20)3.2.2 流化床层底面积的计算 (20)3.2.3 干燥器的宽度和长度 (21)3.2.4 干燥器高度 (22)3.2.5 干燥器结构设计 (22)3.3 附属设备的选型 (24)3.3.1 送风机和排风机 (24)3.3.2 供料装置 (26)3.3.3 除尘设备 (27)3.3.4 换热器选型 (28)3.3.5 空气过滤器 (31)3.3.6 管路计算及管道选择 (31)3.3.7 气固分离器 (32)3.3.8干燥器主体材质的选择 (35)4 计算结果汇总表 (35)5 说明与体会 (37)符号说明 (39)参考文献 (42)附录 (43)前言干燥过程广泛用于生产和生活中。
最初利用自然界的太阳能及风力，对物料及农副产品进行缓慢的干燥加工。
而后，随着农业发展，这种天然的、劳动强度极大而又不能受人们意志控制的干燥方法，逐步让位给各种人工去湿方法和人工干燥过程。
去湿方法和干燥过程：在工农业生产中，经常会遇到从各种物料中除去湿。
分的过程，各种物料可以是固体，液体或气体，而湿分则常常是水或水蒸气，但在某些情况下，也可以是有机液体或有机蒸汽等其他湿分。
从物料中除去湿分的操作称为去湿。
去湿方法按作用原理来分，可分为：机械法，热物理法，物理化学法。
干燥过程的特点：固体物料的干燥包括两个基本过程，首先是对固体加热以使湿分气化的传热过程，然后是气化后的湿分蒸汽由于其蒸汽分压较大而扩散进入气相的传质过程，而湿分从固体物料内部借扩散等的作用而源源被输送到达固体表面，则是一个物料内部的传质过程。
因此，干燥过程的特点是传热和传质过程同时并存，两者相互影响而又相互制约，有时热传可以加速传质过程的进行，有时传热又能减缓传质的速率。
干燥操作的目的：在物料或制成品的工艺加工过程中，干燥操作的目的可分为下列五种：1.对原材料行干燥。
为防止某些高分子材料成型加工时产生气泡及物料降解，事先必须经过干燥。
为改进工艺生产过程，提高产品收率而使用干燥操作。
为防止在生产过程中存在引起腐蚀的湿分而应用干燥，例如煤气的干燥或苯在氯化之前的干燥等。
各种生产工艺的要求：如:提高粉末加工效率，在粉末前必须2.为提高或强化大型设备的生产能力而应用干燥操作，如炼焦煤采用预热干燥，可使焦炉的生产能力提高50%，且还能提高焦碳的质量。
3.干燥原材料或产品：以减轻中路，降低运输费用，或使物料变干，以便于运输。
如食盐干燥以保持其自然流动的特征。
4.提高燃料的热值，以使劣质燃料能有效地应用于高温工业用炉，或增加产品的有效成分以使其便于处理及销售。
如肥皂粉，染料以及各种化学肥料等。
5.使产品便于保藏，而不至于中途变质腐烂而应用干燥操作。
如各种抗生素药品，各种生化制品，各种食品，蔬菜等水分的存在，有利于微生物的繁殖，因而使产品分解或变质。
干燥对这类物品的储存是十分必要的。
传统的干燥器主要有箱式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干燥器、盘式干燥器、桨叶式干燥器、流化床干燥器、喷动床干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、真空冷冻干燥器、太阳能干燥器、微波和高频干燥器、红外热能干燥器等。
干燥设备制作是密集型产业，我国的国产干燥设备价格相对低廉，因此具有较强的竞争力。
主要包括：（1）物料静止型或物料输送型干燥器；（2）物料搅拌型干燥器；（3）物料热风输送型干燥器；（4）物料移动状态；（5）辐射能干燥器。
为了改善产品质量，生产上常采用卧式多室流化干燥器，干燥室的横截面做成长方形，用垂直挡板分隔成多室（一般为4~8室），挡板与多孔板之间留有一定间隙（一般为几十毫米），使物料能顺利通过。
湿物料自料斗加入后，一次有第一室流到最后一室，在卸出。
由于挡板的作用，可以使物料在干燥器内的停留时间趋于均匀，避免短路。
并可以根据干燥的要求，调整各室的热、冷风量以实现最适宜的风量与风速。
也可在最后一、二室内只同冷风，以冷却干物料。
干燥室截面在上部扩大，以减少粉尘的带出。
流化床干燥器还可以做成多层式。
以卧式多室流化床干燥器相比，其优点是热效率较高。
但由于压降大，而且物料由上一层流到下一层的装置较复杂，生产上不如卧式用得广泛。
流化床干燥器的特性：1) 物料干燥速度大,在干燥器中停留时间短,所以使用于某些热敏性物料的干燥. 2）由于流化床内温度均匀，并能自由调节，故可得到均匀的干燥产品。
3）因热传递迅速，所以处理能力大。
4) 在同一设备中,既可进行连续操作,又可进行间歇操作.5）由于滞留时间可在几分钟～几小时范围内任意选定，故可生产含水分极低的干燥制品。
6）因流化床有相似于液体的状态和作用，所以处理容易。
此外，物料输送简单。
7）装置无运动部件，结构简单，运转稳定。
但被处理物料的形状和粒径有一定限制。
8）不适用于易黏结或结块的物料。
9)床层内纵向返混严重,对单级式连续干燥器,物料在设备内停留时间不均匀,有可能使部分未干燥的物料随着产品一起排出床层外.、不大于6mm。
10) 对被干燥物料的粒度有一定的限制,一般要求不小于30m11）对产品外观要求严格的物料不易采用。
干燥贵重和有毒的物料时，对回收装置要求苛刻。
干燥器选型时应考虑以下因素：1）被干燥物料的性质，如热敏性、粘附性、颗粒的大小形状、磨损性以及腐蚀性、毒性、可燃性等物理化学性质。
2）对干燥产品的要求：干燥产品的含水量、形状、粒度分布、粉碎程度等。
如干燥食品时，产品的几何形状、粉碎程度均对产品的质量及价格有直接的影响。
3）物料的干燥速率曲线与临界含水量：确定干燥时间时，应先由实验做出干燥速率曲线，确定临界含水量X。
物料与介质接触状态、物料尺寸与几何形状对干c燥速率曲线的影响很大。
4）回收问题：固体粉粒的回收及溶剂的回收。
5）干燥热源：可利用的热源的选择及能量的综合利用。
6）干燥器的占地面积、排放物及噪声是否满足环保要求。
摘要:在化学工业中，为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于储存、运输，常常需要用到干燥过程。
本次化工原理课程设计的任务是设计一种卧式多室流化床干燥器，将颗粒状物料的含水量从3%降至0.02%，生产能力为1.3万t/a。
来自气流干燥器的颗粒状物料用星形加料器加入干燥器的第一室，再经过其余的四个室，在68.5℃下离开干燥器。
湿度为0.02%的空气经翅片换热器（热载体为400kPa饱和水蒸气）加热至105℃后进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传质传热后，湿度增加到0.02，温度降至70.8℃。
最后将尾气通过旋风分离器和袋滤器，以提高产品的收率。
流程中采用前送后抽式供气系统，维持干燥器在略微负压下工作。
通过查阅资料和选用公式设计，干燥器较好的设计结果为：床层底面积3m2，长度与宽度分别取2.5m和1.2m，高度2.3m，隔板间距0.5m，物料出口堰高0.3m。
分布板开孔率7%，总筛孔数116257个，孔心距5.5mm。
此外，还确定了合适的送风机、排风机、旋风分离器、袋滤器、换热器和空气过滤器等附属设备及型号。
关键词：干燥；卧式多室流化床；颗粒状物料；热载体Abstract: In Chemical industry, the process of drying is usually required in order to meet the demand of the rate of water content ofmaterial as well as the storage and transportation. The task inthe course of Design for the Course of Principles of ChemicalEngineering was to fulfill designing a drying equipment ofmulti-compartment fluidized dryer, which could handle13,000-ton granular materials a year with water content 3% toan extent of water content of 0.02%. Solids coming fromgas-dryer were injected to the first compartment with a star-likefeeder, which then past other three compartments one by oneand left at 68.5℃. Air, which heated to 105℃by a fin type heatexchanger (heat carrier, 400kPa moist steam), exchanged heatand mass with granular materials in fluidized bed anddischarged from dust collector as clean gas, with humidityincreased from 0.02 to 0.05 and temperature decreased from105℃to 70.8℃. Blowing fan and exhaust fan were usedtogether in the process flow to keep dryer working under littlesubatmospheric pressure. After resourcing and calculating, theoptimum parameters of multi-compartment fluidized dryerdetermined in our design work were as follows: fluidized bedarea 3m2 with 2.5m in length and 1.2m in width, compartmentheight 2.3m, distance between division plate 0.5m, weir heightfor dry product discharge 0.3m, opening ratio 7% in distributorplate with total number of holes 116257 and hole distance 5.5mm. Furthermore, model number of other accessoryequipments such as blowing fan, exhaust fan, cyclone, bag filter,heat exchange and air filter were also chosen to meet dryingrequirement s.Keywords：drying; multi-compartment fluidized bed; solid material; heat carrier1干燥过程的设计方案及流程说明1.1干燥过程的设计方案（流程图）图1.1 干燥过程设计流程图1.1.1 主体设备的设计本次设计任务是：年处理量为1.3万吨某颗粒状物料的干燥。
