*干燥機加熱介質的流路優(yōu)化
一般回轉干燥機的傳熱方式分為直接和間接兩種情況，炭黑用*干燥機是一種復合傳熱方式的干燥機，先是濕炭黑粒子和尾氣燃余氣的間接換熱干燥，然后燃余氣部分進入干燥機簡體內(nèi)對炭黑粒子進行進一步的直接換熱干燥，同時燃余氣也作為水蒸汽的承載體，和水蒸汽一起被排出干燥機外。為了方便分析，分別對直接干燥和間接干燥進行單用對比計算發(fā)現(xiàn)間接干燥比直接干燥需要的有效長度要大1.1—1.6倍，但是未超過兩倍。盡管直接干燥在經(jīng)濟性上可能要好于間接干燥，但因干燥速率過快，干燥過程過于激烈，會導致炭黑粒子龜裂、破碎以及炭黑表面氧化，會影響炭黑產(chǎn)品質量產(chǎn)。因此，*干燥機宜選擇以間接加熱為主，在燃余氣溫度較低處即簡體尾部進入干燥機進行直接換熱的方式。
如前所述，*干燥機燃余氣從炭黑尾部進入干燥機內(nèi)進行直接換熱，隨著炭黑粒子中的水分進入燃余氣中，使燃余氣的水蒸汽分壓不斷增加，水蒸汽從顆粒表面擴散到燃余氣中的傳質推動力將減小，也就是說燃余氣所能承載的水蒸氣量越來越少。又因為在簡體內(nèi)部屬于逆流，外部間接干燥效果隨炭黑流動方向越來越強。在干燥機頭部，處于炭黑粒子含水量zui大，燃余氣承載水量zui大，間接干燥效果zui弱的時期。在干燥機尾部，炭黑粒子經(jīng)過整個筒體長度的間接換熱，水分已降至間接干燥所能達到的zui低點，燃余氣這時還未進入干燥機內(nèi)，濕含量zui低。這種方式導致整個簡體長度上，特別是在干燥機前段水分含量較大的炭黑粒子區(qū)域內(nèi)的線平均干燥速率偏低，這將降低干燥效率。為此，設想了一種優(yōu)化的方法，即將熱燃余氣分流出一部分進行二次加入干燥。
二次加入的燃余氣量以一次燃余氣的一半為宜，加入位置約在干燥機的中部，溫度應與一次燃余氣在此處的溫度基本相等，約350℃，進口處應增加擋板，防止其對一次燃余氣和炭黑粒子運動軌跡的過度干擾。
*干燥機改進后的在干燥機簡體中部傳質發(fā)生突變，并且前半段里傳質曲線變的更陡了，傳質的推動力加大，速率增快，有利于炭黑干燥。盡管傳熱過程變化不大，但是就整個傳質過程來說，平均的傳質推動力加大，強化了干燥過程。需要說明的是二次燃余氣的加入溫度不宜過高，過高的溫度可能會引起炭黑粒子局部過熱，增加其破碎的幾率，使得炭黑回流量加大。因此必須通過試驗或實踐經(jīng)驗來確定。筆者認為對適用于2萬噸/年炭黑生產(chǎn)線的干燥機以350℃為宜。
