1、国内染料干燥特性的研究现状。

干燥是染料生产中非常重要的单位操作，因为干燥不仅是固液分离的简单过程，也是染料生产过程的最后一道工序。在许多情况下，产品的质量和剂型取决于干燥技术和设备的综合应用水平。从经济角度看，干燥机价格昂贵，工程投资大。然而，干燥是一个高能耗的过程。热效率在15~80%的范围内波动很大，设备的运行成本与干燥机的设计择密切相关。因此，染料厂的决策者一直非常重视这一点。染料种类繁多，常生产450多种，其理化性质差异大。即使是同一品种不同的生产工艺，同一品种不同的产品要求，也可能导致干燥条件不同，从而导致干燥的复杂性。可见，染料的干燥比其他产品更具技术性。

染料干燥是一种热过程，属于化工单元操作，与其他材料基本相同。没有太大区别，但染料干燥有其特殊性：首先，染料是精细化工产品，材料热敏感，对操作温度非常敏感，有些材料干燥温度范围甚至不能超过±5℃，否则会出现质量问题，操作条件严格。其次，染料种类繁多，前面面提到的，染料经常生产多达数百种，再加上染料中间体更难统计。生产规模小，年产量200-300吨，所以生产成本比高。第三，染料装置更换品种频繁，现在很多染料厂一台设备一年要多次更换品种。众所周知，我国染料质量标准严格，经常更换品种的交叉污染难以避免。每当更换品种反复冲洗，有时甚至更换管道或某些设备，因此干燥设备的设计应考虑从工艺到结构的特殊性。第四，染料生产对环境污染严重，固体染料容易扬尘，容易污染生产车间或工厂的环境。如果染料厂在居民区和景区附近更加注意生产设备和排放气体的可靠性。第五，染料干燥是一个集科学、技术和艺术为一体的单元操作过程。在某些情况下，操作经验将发挥重要作用，因为许多参数相互关联，可能在一定范围内发挥积极作用，超出一定范围可能会产生不良结果，因此操作经验不容低估。

综上所述，搅拌干燥机设计前，应满足以下条件：首先了解原染料本身的性质，包括色光、强度、流动性、粘度、表面张力、固化率、粒度、亲水性、密度、扩散性、耐热性、熔点、PH值、毒性、可燃性、溶剂类型、金属敏感性等。其次，应注意染料厂提出的产品要求，包括含水量、粒度和分布、色光、强度、润湿性能、溶解度、高温分散稳定性、堆积密度、不溶性含量、外观、收率、粉尘等。除此之外，还可能有其它特殊要求。三是充分考虑设备安装的客观环境条件，包括空气湿度、年平均温度、最低温度、最高温度、环保要求等。此外，还有设备类型、热源类型、设备材料、投资成本、热效率、控制水平等因素。136.一611.二988

二、国内染料行业常用的干燥设备

(1)压力喷雾干燥压力喷雾干燥机(因设备高而呈塔形，又称喷雾干燥塔)常用于染料干燥。由于压力喷雾干燥机的产品呈颗粒状，平均粒度一般可达150~200mm左右，产品无需添加防尘剂即无粉尘，产品的流动性和润湿性能优于粉末，深受用户欢迎。这也决定了它在染料干燥中的主导地位。结构设计是保证干燥机性能达到最佳状态，操作维护方便。干燥机的结构设计包括：

塔头设计包括进气类型、进气管直径、整流类型、整流板数量、开口率和间隔、上锥高度、倾角等。；干燥室开口设计，开口设计应保证操作方便，气密性能好，无材料堆积，不粘墙。包括检修孔、测温、测压、测速孔、视镜、喷嘴孔等；

塔底设计，塔底设计应保证地气固分离最大化，主要包括确定下锥高度、倾角、出料型、排气型、排气管尺寸等。此外，还应设计清洁装置，如气扫、气锤、电锤等。压力喷雾干燥机的设计应特别注意染料热风进口温度与材料停留时间的关系。

(2)离心式喷雾干燥机

离心喷雾干燥机在染料干燥中发挥着越来越重要的作用，尤其是在蒸发水量大的干燥机中。离心式喷雾干燥主要取决于雾化器该雾化器有旋转部件，液体通过高速旋转雾化器产生的离心力瞬间雾化材料，称为离心喷雾干燥。离心式喷雾干燥机塔体短，长径比为0.9:1~1:1，与前两种相比，可大大降低厂房高度；系统内无高压设备和高压管道，给设备的制造和安装带来了很多便利；生产弹性大，离心式雾化器生产弹性大，处理量仍在很大范围内具有良好的雾化效果；离心式雾化器主要是喷嘴线速度，以保证材料的雾化。通过调整雾化器的线速，可以轻松获得不同粒径的产品；雾化器喷嘴孔径大，工作时不易被材料堵塞，对材料过滤不那么严格。由于上述原因，离心式喷雾干燥机应用广泛，广泛应用于许多染料、颜料和染料添加剂的干燥中。离心喷雾干燥设计应确定转盘线速度与塔径之间的关系。

(3)桨叶式干燥机

叶片式干燥机是一种热传导为主的卧式搅拌干燥机。由于搅拌叶片形似桨，固人称为桨式干燥机，又称槽式干燥机或搅拌干燥机。桨叶干燥机已在国外开发多年。目前，该模型以日本公司奈良机械生产为代表，开发了双轴和4轴结构和10多个规格的系列产品。桨叶干燥机的搅拌轴和焊接在轴上的桨叶均为空心结构。叶片形状为楔形空心半圆形，可通入传热介质，叶片除起搅拌作用外，也是设备的传热面。叶片为三角形，两个主要传热面的侧面为斜面。当材料与斜面接触时，随着叶片表面的旋转，材料很快从斜面滑下，产生自洁效果，不断更新传热面，从而提高传热效率。桨叶三角形底部设有刮刀，可刮去沉积在壳底的物料，防止干燥室内物料死角，使产品水分均匀。蒸汽、热油或热水可用于干燥加热介质，但载热体相态不同，轴结构也不同。干燥所需热量依靠夹套及桨叶壁面进行传导传热，而不是由气体对流直接传递热量，这样在干燥过程中空气用量很少，所用少部分空气也仅仅是为了带走物料中的水分。叶片干燥机避免热量流失，热效率高达80~90%。叶片干燥机的传热面包括叶片、搅拌轴、墙壁等，叶片的传热面占很大一部分，因此设备结构紧凑，单位体积传热面积大。此外，搅拌和混合使材料剧烈翻转，从而获得高的传热系数，一般可达120~350W/m2K，占地面积和空间小，节省了厂房基础设施成本。干燥过程中气体消耗少，流量低，被气体带走的粉尘量少，干燥后气体粉尘回收方便，回收设备体积小，可节省设备投资。对于需要回收溶剂的干燥过程，可以大大提高溶剂浓度。由于桨叶结构特殊，物料在干燥过程中交替受到挤压和松弛，强化了干燥过程。干燥室内材料的充满率很高，可达80~90%。通过调整进料速度、搅拌轴速度、材料充满度等参数，可以在几分钟到几小时内完成材料的停留时间。此外，干燥机内物料从加料口到出料口的运动基本为活塞运动，停留时间分布窄，产品含水均匀。在干燥过程中，有些物料通过粘滞区，要注意这种物料粘壁的发生。

(4)耙式干燥机耙式干燥机已应用于化工生产80多年。耙式干燥机适用于在真空条件下干燥热敏含有机溶剂的材料。其特点是能耗低，热效率高，可达80%。操作方便，适应范围广。耙式干燥机虽然是一种古老的型号，但其结构和功能不断发展，仍然是染料厂的主要干燥设备之一。