选真空干燥设备,关键是看湿物料进料时是什么形态。液体、浆料和膏状物适合带搅拌或成膜的干燥机,如耙式、桨叶、圆盘和滚筒刮板机型;松散的粉末和颗粒适合双锥、单锥螺带或连续式盘式干燥机;能摊在托盘上的湿滤饼适合静态真空干燥箱。再结合批量大小和是否需要连续生产线,就能把候选缩小到一两台设备。
背景:“真空干燥设备”到底包括哪些
真空干燥设备,是指在低于大气压的密闭容器内,从物料中脱除水分或溶剂的干燥机。压力降低,液体的沸点随之降低,所以物料可以在比热风干燥低得多的温度下干燥。比如在 20 kPa 绝对压力下,水约 60 °C 就会沸腾,而不是 100 °C。这正是该技术成为热敏性、易氧化、易燃或含溶剂湿物料首选方案的原因。
工业用真空干燥机几乎都同时是传导干燥机:热量通过加热的壁面、空心搅拌器或托盘传给物料,而不是靠一股热风。设备没有大量排气流来带走蒸汽,而是由冷凝器和真空泵把蒸汽抽走。这也是该类设备能够方便回收溶剂的原因。
对买家来说,实际含义是“真空干燥机”并不是一种设备。迅驰干燥的传导和真空干燥机系列共有九种配置,选哪一种取决于进料形态、产量,以及物料干燥过程中的表现。如果想先了解这项技术的工作原理,请先读我们的工业真空干燥机指南。本文是下一步:在不同设备之间做选择。
第 1 步:从进料形态入手
最有用的一个问题是:物料进来时是可泵送的液体、膏状物或滤饼,还是松散的固体。
| 进料形态 | 物料外观 | 可考虑的设备 |
|---|---|---|
| 液体、浆料、膏状物、糊状物 | 可泵送或可涂抹,含水率高 | ZPG-耙式干燥机、KJG-桨叶干燥机、ZYG-卧式圆盘干燥机、HG/GT-滚筒刮板干燥机、碟片干燥机 |
| 不能被扰动的稠膏或滤饼 | 可摊在托盘上,对纯度要求高 | FZG-静态真空干燥机(托盘式,真空干燥箱) |
| 松散粉末或颗粒 | 本身已是颗粒状,需要最终干燥或混合 | SZG-双锥回转真空干燥机、DZLG-单锥螺带真空干燥机、PLG-立式盘式干燥机 |
请注意,液体和膏状物对应了好几种设备。它们并不能互相替代,后面几步会把它们区分开。
第 2 步:间歇还是连续
大多数真空传导干燥机是间歇式的:装料、抽真空、加热、干燥、卸料。间歇操作适合医药和精细化工生产,这些行业每一批都要可追溯,换产品时还要彻底清洗。
真空干燥中连续式设备比较少见。迅驰干燥有两种连续式设备:PLG-立式盘式干燥机(松散粉末和颗粒在叠放的加热盘间移动)和HG/GT-滚筒刮板干燥机(一层薄膜状膏体粘在旋转的加热滚筒上,再被刮成片状卸下)。如果您的工厂全天候只生产一种产品,值得考虑这两种设备;如果您要小批量生产多种产品,建议选间歇式设备。
第 3 步:让设备匹配物料
处理液体、浆料和膏状物的间歇搅拌式干燥机
这一组的三种设备思路相同:带夹套加热的密闭容器,内有搅拌器翻动物料,其中两种还额外增加了加热面积。
- ZPG-耙式干燥机(ZPG 系列,工作容积 300 至 6,000 L):缓慢转动的耙齿推动物料贴着加热夹套翻动。结构最简单,适合粘性不太大的产品。
- KJG-桨叶干燥机(KJG 系列,传热面积 3 至 110 m²):楔形空心桨叶内通热介质,既增加了传导面积,又有自清洁作用,可减少轴上的积料。
- ZYG-卧式圆盘干燥机(ZYG 系列,总容积 500 至 7,000 L):加热轴上的空心圆盘在紧凑的容器内提供很大的加热面积。
三种设备的热源温度都在 50 至 200 °C 之间,产出粉末的含水率约为 3% 至 10%。想直接对比耙式和桨叶式设备,请看真空耙式与桨叶干燥机对比。同样的容器尺寸下,桨叶式和圆盘式的加热面积更大,对难干燥的产品通常意味着更短的批次时间;耙式则是结构更简单的选择。
处理稠厚、粘性膏状物的成膜干燥机
这类设备是HG/GT-滚筒刮板干燥机(GT 系列)在加热滚筒上涂一层薄膜,停留时间很短就能干燥。它能处理在其他设备中很难干燥的稠厚、粘性物料,产出的片状产品含水率为 5% 至 8%。我们的真空滚筒刮板干燥机一文介绍了它的工作原理。
适合高纯度、易碎产品的静态托盘干燥
先介绍设备:FZG-静态真空干燥机(YZG 和 FZG 系列)把托盘放在加热搁板上。没有任何搅拌,产品保持完整,并且全程密闭。热源温度低于 100 °C,最终含水率通常为 3% 至 5%。代价是干燥时间较长,因为热量要通过静止的料层传导。料层厚度如何决定批次时间,请阅读真空托盘干燥机。
兼具混合功能的粉末和颗粒干燥机
- SZG-双锥回转真空干燥机(SZG 系列,100 至 5,000 L):整个壳体旋转,轻柔地翻动物料。没有内部搅拌器,剪切力低,也容易清洗。最终含水率低于 5%。详见锥形真空干燥机和回转锥形真空干燥机。
- DZLG-单锥螺带真空干燥机(DZLG 系列,1.0 至 4.0 m³):带夹套的锥形容器内,空心螺带搅拌器边搅拌边加热,没有死角。最终含水率为 3% 至 5%。
- PLG-立式盘式干燥机(PLG 系列):松散粉末和颗粒在叠放的加热盘上连续干燥,热源温度低于 200 °C,最终含水率为 3% 至 8%。迅驰干燥曾向一所大学交付一台 PLG 1500 × 10 层的设备,用于竹浆干燥研究,这是它用于中试和开发工作的一个例子。
第 4 步:按工作容积和传热面积选型,而不是按容器容积
厂家报的有总容积、工作容积和传热面积,它们并不是一回事。型号为 ZPG-1000 的耙式干燥机,工作容积约 600 L;型号为 ZYG-1.0 的圆盘干燥机,总容积 1,000 L,工作容积 600 L。比较设备时,批量大小看工作容积,蒸发速度看传热面积。
可以这样粗略地估算干燥时间:蒸发负荷是每批需要脱除的水量,把它除以加热面积和可达到的干燥强度,就得到每批所需小时数。比如,迅驰干燥给出的圆盘干燥机典型干燥强度范围是每平方米每小时 15 至 20 kg 水。这些数值与物料关系很大,请仅作起点,并用试验加以确认。
第 5 步:确定真空系统要做什么
设备选型不止于干燥机本身,真空系统也是规格的一部分。
- 冷凝器:需要回收溶剂或保护真空泵免受蒸汽影响时必须配置。
- 泵的类型:液环泵、旋片泵还是干式泵,取决于溶剂和所需的真空度。
- 真空度:迅驰干燥耙式干燥机标注的内部压力范围为表压 -0.095 MPa 及以上。真空度越高,干燥温度越低,但需要更大的泵和更严密的密封。
- 热源:蒸汽、热水还是导热油,取决于所需温度。标准范围为 50 至 200 °C。
选型示例
以一种含水率 60%、超过 90 °C 就会变黑的颜料膏为例,每批约 500 kg。
- 1.进料形态是膏状物,所以候选是耙式、桨叶式、圆盘式、滚筒刮板式或托盘式。
- 2.产品是分批生产的,所以间歇操作合适。
- 3.由于它对热敏感,热源温度要低,在真空下物料温度可以远低于 90 °C 完成干燥。
- 4.这种负荷的膏状物每批需要很大的加热面积,因此桨叶式或圆盘式比耙式更合适。
- 5.随后在桨叶式和圆盘式设备上各做一次试验,在作出购买决定前确认干燥时间、结壳情况和粉末质量。
这是一个使用示意数字的选型示例,不是客户的实际结果。原则是:由物料给出设备候选清单,由试验数据作出最终选择。
需要避免的常见错误
- 1.按容器容积而不是工作容积和加热面积选型。容器大并不会干得更快,加热面积才决定速度。
- 2.忽视物料从湿到干之间的表现。许多膏状物会经历发粘或结壳的阶段。耙式或托盘式干燥机可能吃力,而带自清洁作用的桨叶式或圆盘式干燥机则不会。
- 3.只定干燥机,不定冷凝器和真空泵。干燥机的表现取决于它背后的真空系统。
- 4.多产品的工厂选连续式设备。连续式干燥机对单一产品效率高,换产品时清洗却很麻烦。
- 5.不做试验。含水率相同的两个样品,干燥表现可能差别很大。中试是避免昂贵错误最便宜的办法。
- 6.不说明溶剂。易燃或有毒的溶剂会改变对泵、密封和防爆的要求。
询价时请提供这些信息
为了得到有用的方案,请提供:
- 物料名称、进料形态,以及大致的粘度或粒径
- 初始含水率或残留溶剂量,以及目标值
- 批量;若为连续式,则提供每小时处理量
- 产品允许的最高温度
- 溶剂种类(如有),以及是否需要回收
- 可用的热源(蒸汽压力、热水或导热油)
- 任何卫生、清洗或防爆方面的要求
先试验,再定规格
迅驰干燥提供收费的真空和传导干燥中试,让您在作出承诺之前,用自己的物料比较不同机型。您可以申请中试,您拿到的数据,包括干燥时间、最终含水率和粉末表现,可以用来对比任何供应商的方案。如果您还在不同技术之间犹豫,如何选择工业干燥机涵盖了更宽的决策问题。
结论
先看进料形态,再决定间歇还是连续,然后用工作容积和加热面积比较适合的两三台设备。把冷凝器和真空泵也纳入选型,并用一次试验确认选择。我们的真空干燥技术页面和传导干燥页面介绍了背后的基本原理。
常见问题
热敏性物料最适合用哪种真空干燥设备?
没有哪一种设备是最好的。粉末用双锥回转真空干燥机比较温和,因为它翻动物料而没有内部搅拌器;膏状物和浆料用桨叶式或圆盘式干燥机,能在低温下提供很大的加热面;易碎、高纯度的产品,静态真空干燥箱完全没有机械应力。无论哪种情况,真空都能让物料在远低于正常沸点的温度下干燥。
真空干燥机和真空烘箱有什么区别?
真空烘箱通常是带搁板的静态腔体,用于小批量和实验室工作。工业真空干燥设备则包括搅拌式、回转式和连续式等面向生产规模的设计。静态真空干燥箱就是真空烘箱的工业版本。
真空干燥设备能回收溶剂吗?
能。因为蒸汽是通过冷凝器而不是热排气流排出的,所以溶剂可以被冷凝并收集。冷凝器的大小和冷却介质温度取决于溶剂。
怎么判断需要间歇式还是连续式真空干燥机?
如果您分批生产多种产品、产品之间要清洗,就选间歇式设备;如果您以稳定产量连续生产同一种产品,则可考虑PLG-立式盘式干燥机或HG/GT-滚筒刮板干燥机。连续式设备在产品间切换比较困难。
真空干燥设备多少钱?
价格取决于尺寸、加热面积、制造材质和真空系统。由于配置差别很大,我们不公布标价。请把上述信息发给我们,我们会出具报价。
一批真空干燥要多长时间?
取决于蒸发负荷、加热面积、产品表现和真空度。批次时间由加热面积和产品的干燥强度决定,中试是可靠的测量办法。
迅驰干燥提供代加工干燥服务吗?
不提供。迅驰干燥制造和销售干燥设备,并提供收费中试,让您在购买前验证工艺。






