盤式連續干燥機在聚天冬氨酸生產中的應用

郝萬鵬

(石家莊工大化工設備有限公司，河北 石家莊 050031)

(河北省蒸發結晶及干燥工程技術研究中心，河北 石家莊 050031)

聚天冬氨酸是一種生物高分子材料，相對分子質量1000-5000，作為一種氨基酸的聚合物，除具有水溶性羧酸的性質外，還具有很好的生物相容性和生物降解性，最終降解產物是對環境無害的氨、二氧化碳和水，是一種性能優越、無毒無污染、極易降解的水溶性高分子材料。其原料易得.價格不高.近年來廣泛地用于水處理劑、洗滌劑、化妝品、抑菌劑、分散劑、螯合劑、制革、醫藥、農藥、水凝膠、農用化肥等領域。將一定質量中的L-天冬氨酸在200-270℃的高溫條件下，天冬氨酸熱縮合成相對分子質量較高的聚天冬氨酸，縮聚生成少量水蒸汽釋放出。盤式連續干燥機在聚天冬氨酸生產的過程中，既作為反應器又作為干燥器，實現在反應和干燥二合一的功能。

1 工藝流程簡介

將一定量的L-天冬氨酸有由定量喂料機輸送至盤式干燥機的進料口中，再經設在干燥機頂部的布料裝置將物料均勻地分布到第一層干燥盤上（小干燥盤上），在作回轉運動的耙葉作用下，物料沿螺旋線軌跡由內向外流過小干燥盤，在邊緣落到下層大干燥盤的外邊緣，在大干燥盤上物料由外向內流動，在中間落到下一層小干燥盤上，大小干燥盤交替排列，使得物料能順利通過每層干燥盤，到達干燥機底部。干燥盤內通入高溫導熱油，一方面作為L-天冬氨酸縮聚反應在熱源，另一方面作為縮聚反應釋放出水分子的干燥熱源，物料在流動中完成傳質傳熱過程，達到反應和干燥的目的。

2 盤式連續干燥機簡介

盤式連續干燥機，也稱圓盤干燥機（Plate Dryer），是一種機械攪拌式傳導干燥設備，在固定床傳導干燥器和耙式攪拌型傳導干燥器基礎上發展起來的。德國、比利時、日本、美國、俄羅斯等國家都有專門的公司進行盤式干燥機的研究和制造，其中歷史較長、較成功的是德國Krauss-Maffei公司，該公司已開發和制造了常壓型、密閉型和真空型盤式連續干燥機。

國內工程界和研究領域很早就開始關注這一技術，石家莊工大化工設備有限公司研究開發了“工大牌”盤式干燥機，并通過了河北省科技廳組織的鑒定，2003年又獲科技部“中小企業創新基金”的資助，使得生產規模得以擴大，其生產的“工大”牌盤式干燥器獲得科技部、商業部、稅務總局、技監局、環保總局五部委頒發的創新產品證書，并獲得國家專利ZL03250886·7。目前，該產品已系列化，可生產制造常壓、密閉、真空三大類型，φ1200mm、φ1500mm、φ2200mm、φ3000mm 四種直徑序列，干燥面積4-180m2的三百多型號的系列產品，滿足了不同物料干燥的需要。石家莊工大化工設備有限公司的省級干燥實驗中心中，配備了大中小各式盤式干燥器的試驗設備，曾做過數以千計的物料試驗，發表了多篇技術論文，對完善和推廣盤式干燥器做了大量有益工作。但目前的盤式干燥器仍存在不少問題，如干燥過程的模擬、加熱盤的加工、結構設計優化、運轉部件可靠性、產品大型化等，還有待于全行業的繼續努力。

3 主要特點

3.1 盤式干燥器屬典型傳導加熱型干燥器，L-天冬氨酸加熱僅僅依靠加熱壁面，反應和干燥過程不用干氣體攜帶濕氣，因排風而散失的熱量非常小，熱效率高，理論上可達100%。

3.2 由于設有特殊的攪拌裝置，L-天冬氨酸料層薄，攪拌強度大，加熱面更新率高，L-天冬氨酸暴露在外邊的面積幾乎大于所有傳導干燥設備，傳熱傳質阻力小，效率高。

3.3 L-天冬氨酸在攪拌作用下，反應和未反應的料以及上下層物料混合好，物料反應和干燥所需時間就短一些，這樣就適合連續化生產。

3.4 可以通過改變干燥盤加熱溫度、層數、耙桿數量和轉數、耙葉結構及數量以及料層厚度等參數來滿足不同的產量，精確控制反應和干燥時間，不用返混，因而可以得到均一的合格產品。

3.5 因盤式連續干燥機攪拌器轉數低，對聚天冬氨酸破碎作用小，可以保持顆粒度，同時，攪拌器功率消耗小，配用的電機和減速器均小于其他回轉型設備。

4 盤式干燥機在聚天冬氨酸生產中的應用推廣

在我國的綠色環保浪潮下，節水意識的增強以及化學藥品的安全性為水處理劑提出了新的要求。聚天冬氨酸是氨基酸聚合物中最好的阻垢劑，且具有非常好的生物相容性和生物降解性。盤式干燥機作為其反應和干燥的核心設備，具有熱效率高、能耗低、占地面積小、配置簡單、操作控制方便、操作環境好、反應和干燥同時完成，已經在國內多個生產聚天冬氨酸廠家應用和推廣，如石家莊開發區德賽化工有限公司、山東邦迪化學制品股份有限公司等。另外，盤式連續干燥機現已廣泛應用于化工、醫藥、農藥、食品、飼料、染料等行業的干燥、熱解、煅燒。

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