干燥技术在沉淀硫酸钡生产中的应用现状

    1、回转圆筒干燥烘干机

同转圆筒干燥烘干机是卧式放置的筒体与水平方向有一个倾斜的角度的干燥器。湿硫酸钡物料由较高一端通过加料器定量加入到回转的转筒之中，物料在筒体内与热载体接触连续进行干燥，被干燥的硫酸钡逐渐由较低一端排出，它是目前大规模生产的主要采用的干燥方式。

为了避免干燥介质中杂质对硫酸钡白度和纯度的影响，实际生产中大多数采用间接加热，以空气、烟道气为传热介质。热气体通过在最里面的那个转筒，而后返回来通过位于外边两转筒之间的环状空间，通过壁面把热量传递给物料，里面转筒的外表面和外部转笱的里表面上的抄板促使物料升起一定的高度再撇下，使物料与热气流的接触表面积增大以提高烘干速度，由于转筒有一定的倾斜度，使物料由上端运行至下端离开转筒进行干燥。

回转干燥烘干机的主要特点是生产能力大，可大量连续处理粉粒物料，适用范围广，流体阻力小，操作弹性大。但是设备体积庞大，占地面积较大，内部传热结构复杂，一次投资较高，传动部件多需要经常维修保养。用回转干燥烘干机处理钡饼时，由于钡饼干燥温度比较稳定，产品水分和pH都能达到质量要求，干燥后的成品表观密度比较大，需要进行一步粉碎才能达到用户要求。但是，这种干燥烘干机由于自身结构的原因，烟气烟道、抄板等受热膨胀后不可避免开裂，而导致漏烟，从而污染产品，使产品中出现“黑点”。另外，粘附在筒壁上的硫酸钡在干燥过程中容易产生“硬点”，从而影响产品的质量。

2、桨叶干燥烘干机

桨叶式干燥烘干机也叫作搅拌式干燥烘干机。它在筒体上设置夹套，在空心搅拌轴上焊接空心桨叶。桨叶的形状为楔形空心半圆形，可以通人传热介质，除了起搅拌作用外，也是设备的传热面，两个主要传热面的侧面成斜面，当物料与斜面接触时，随着叶面的旋转，物料很快就从斜面滑下，产生自洁效果，使传热面不断更新，从而强化了传热效率。

在桨叶的楔形底部设有刮板，可将沉积于壳底的物料刮起来，防止干燥室内的物料产生死角，使产品水分均匀。由于桨叶结构的特殊性，使物料在干燥过程中交替受到挤压和松弛，强化了干燥过程。

干燥加热介质可以使用蒸汽，干燥过程中所需热量依靠夹套及桨叶壁面进行热传导，而不是由气体对流直接传递热量，在干燥过程中空气用量很少，提高了热效率。

桨叶干燥烘干机传热面虽然由叶片、搅拌轴、壁面等几部分组成，但是叶片为主要传热面，所以设备结构紧凑，单位容积传热面积大。另外，搅拌、混合使物料剧烈翻动，从而获得很高的传热系数，一般可以达到80—350 W/(m2- K)。

由于干燥过程空气用量少，流速低，被气体带走的粉尘量少，所以干燥后气体粉尘回收方便，回收设备体积小，可以节省设备投资。

3、喷雾干燥器

喷雾干燥是采用雾化器将料液分散为雾滴，并用热干燥介质（通常为热空气）干燥雾滴而获得产品的一种干燥技术。它是由高速离心喷雾干燥烘干机及附属设备组成，其中高速旋转的雾化器是干燥烘干机的核心部件。

喷雾干燥过程可分为4个阶段：料液雾化为雾滴；雾滴与空气接触；雾滴下燥；干燥产品与空气分离。在4个阶段中，料液雾化为雾滴十分重要，因为20～60um的雾滴具有很大的表面积，当其与热空气接触时，均匀细小雾滴就迅速汽化而干燥为成品。如果雾滴大小不均匀，就会出大颗粒还未达到干燥要求，而小颗粒却已干燥过度，因此雾化器是它的关键部件。沉淀硫酸钡喷雾干燥的工艺过程是：当空气通过过滤器、加热器后进入装在干燥室顶部的热风分配器，使热空气均匀地进入干燥室内，并呈螺旋状转动。同时硫酸钡悬浮液经进料泵送至装在干燥室顶部的高速离心雾化器，雾化器在变频调速器的作用下以12 000．r15 000 r/min的转速将料液喷成雾状液滴，使物料与热空气充分接触，在极短的时间内，水分迅速蒸发。干燥后硫酸钡成品中粒度较粗大的由干燥室底部收集，细颗粒随气体带出，由旋风分离器和袋式除尘器捕集。

它的主要特点：干燥时间短，单台处理量大；产品的球形度好，且产品的参数在一定范围内可以调节；过程简单，容易改变操作条件，不需要在干燥后粉碎。缺点是：能量消耗大，热效率低；由于产生的颗粒比较细小，因此需要高效分离回收装置，这样一次投资比较大；干燥塔容积大；操作不当时出现“粘壁”现象。

4、盘式干燥烘干机

盘式干燥烘干机是一种连续立式干燥器，它是由干燥盘、耙臂、装在耙臂上的若干耙叶、主轴、传动装置及外壳等组成。设备主要部件是空心加热盘，分大盘和小盘两种，在干燥器内按一定间距固定在筒体框架上，以水平层式交替布置。湿物料自顶部加料器连续地加入干燥器上部第一层小干燥盘的内圈盘上，传动装置带动轴及耙叶旋转运动，干燥盘静止不动。中空的干燥盘内通人蒸汽，干燥盘被加热，在耙叶旋转运动的作用下物料从外缘落到下面第二层大干燥盘的外圈盘上，大盘上的物料由外向里运动，由大盘的里缘落入小盘的里缘。这样相互交替，物料在干燥盘面上由耙叶输送、翻动，呈阿基米德螺旋线轨迹运动，进行传热传质，最后从干燥器底部的排料口排出，完成干燥过程。盘式干燥烘干机的主要特点是：物料在干燥的同时不断被搅拌，故传热系数大，热效率高，所需传热面积小；可借助于改变圆盘层数、搅拌耙叶回转数自由调节滞留时间；操作在密闭容器中进行，无杂质混入，粉尘飞扬少，保证产品的质量；质量轻，且为立式，占地面积小；连续操作，操作容易。其缺点是：传动轴易容“抱死”，必须将部分已经干燥好的硫酸钡与湿料按一定的比例混合，这样直接影响它的产量和能耗，导致工艺的复杂。

5、结束语

随着环保要求及技术的发展，硫酸钡行业会淘汰落后的设备，如炕式烘干等，而采用先进的技术、工艺和设备，逐步实现密闭化，连续化生产，从而提高产品质量，降低能耗，桨叶干燥烘干机是干燥沉淀硫酸钡比较理想的设备。

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