1. 干燥机的工作原理
大学化学实验中常用的干燥器的工作原理. 回答: 干燥器分两种:
1)常压干燥器:容器中含有干燥剂。将需干燥的物品/样品置于其中,盖子是玻璃磨口,涂上一层真空脂,盖紧,与空气隔绝,从而避免空气中的水分侵入样品。
2)减压干燥器:盖子上有三通阀,容器可抗压力。将样品置于含干燥剂的器皿中,用减压泵抽真空。然后关闭。开通时充入惰性气体,可以达到充分干燥。
2. 真空带式干燥机的工作原理
低温真空袋式干燥剂是固体。
3. 余热再生吸附式干燥机的工作原理
在余热回收利用中,需特别考虑下述几个方面。
(1)为了利用余热,不但要添加相应的回收装置,需要支出一笔投资,而且还要加大占地面积,增加运行管理环节。
因为,在能源管理中,企业的注意力首先要放在提高现有设备的效率上,尽量减少能量损失,绝不要把回收余热建立在大量浪费能源的基础之上。
如果企业单位回收损失能量,而不去发挥现有设备的运用效率是无法长远发展的。
(2)余热资源很多,不是全部都可以回收利用,余热回收本身也还有个损失问题。
在目前的技术和经济条件下,一部分是应该而且可以利用的,另一部分目前还难以利用,或利用起来不合算。
而且现在回收余热还没有一个标准,所以要完全实施是非常困难的。
一般地说,可连续利用的高温烟道气,有燃烧价值的可燃气体等可优先考虑回收的可能性。
(3)余热的用途从工艺角度来看基本上有两类:一类是用于工艺设备本身;另一类是用于其他工艺设备。
通常都是把余热用于生产工艺本身。
一方面回收措施往往比较简单,投资较少;另一方面,在余热供需之间便于协调和平衡,容易稳定运行。
例如,锅炉的高温烟道气要加热锅炉本身使用的燃料(煤、油、气),预热燃烧用的空气。或者加热锅炉给水时,只要锅炉正常运行,余热回收就不会停止,余热利用就连续进行,锅炉回收装置都可稳定地工作;当锅炉停止运行时,余热的回收与利用也随之停止了。
这种方法被许多电站和企业都重用了。
而如果把余热回收用在其他工艺设备上,回收与利用一定要配合好,因为它不容易储存,甚至不能储存。
这是因为,余热的多少随余能发生设备的运行条件而变化,余热供应一般不太稳定;发生能量需求变化时,余热发生设备不能随之变化,即余热回收与利用无法保持同步。
例如,余热锅炉就是这样,为了提高回收效果常采取两种方法:
一种是把余热锅炉作为辅助锅炉来使用,用主锅炉来进行调节;另一种是余热发电,利用电网起调节作用,我国不少企业就是这样做的。
化肥生产余热回收化肥企业“半水煤气”温度在350℃左右,余热回收时使用普通废热锅炉存在严重的堵、腐、漏、磨问题,设备寿命短,长的一年,短的几个月,严重时甚至造成系统停车损失。
热管余热锅炉的应用,成功地解决了上述问题,用户普遍反映阻力小、热效率高、使用寿命长,运行稳定可靠,使化肥企业“两煤变一煤”成为现实。
化工生产余热回收无机化工生产中,利用煤气做干燥、锻烧热源生产工艺较多,如磷酸盐中五钠聚合工段、冰晶石煅烧、白炭黑干燥等,在这些工艺中,都要求气源尽可能干净。
煤制气传统工艺是:煤、水、空气反应生成煤气,经双束管洗涤、降温,再经洗涤塔洗涤,然后除焦脱硫后,才可使用。
此工艺中,不仅煤气中的显热白白洗掉,还浪费了水电。
江苏某磷化工企业对一台煤气炉进行了余热利用改造。
改造中,只在双束管前加一台热管余热锅炉,煤气先回收余热降温后再进双束管,其他不变。
该煤气炉直径3000毫米,产气量5000~6000牛顿立方米,煤气温度350~550℃,回收的热量产生0.4兆帕的饱和蒸汽,用于干燥热源。
经实测产汽500~900千克,三四个月即可收回投资。工业窑炉余热回收国内水玻璃传统工艺是煤气做热源,纯碱和石英砂为原料,煅烧后产生350℃左右尾气直接排放。
石家庄某厂制定了改造方案,在原烟道上加一闸板,增加一旁路烟道并安装余热锅炉,回收的热量供采暖和洗浴,取得了显著效果。
在无机化工生产中,还有很多可利用热能白白耗掉,如钡锶盐煅烧尾气(温度500℃~600℃)、石灰窑尾气、五钠聚合炉尾气等,这些腐蚀性高灰尾气均适合应用热管技术,从而可实现节能降耗,减少污染。蒸汽的回收利用蒸汽是由锅炉生产的,由水到蒸汽的过程可以近似地看成一个连续的定压加热过程。对于过热蒸汽可分为三个阶段:一是水的定压预热过程,不饱和水加热到饱和水:二是水的定压汽化过程,从饱和水加热到完全饱和蒸汽;三是饱和蒸汽的定压加热过程,从饱和蒸汽加热到更高温度的过热蒸汽。在一个标准大气压下,水被加热到100℃时汽化,继续加热,水温不再变化,此时加入的热量全部转化到蒸汽当中。在热力学中把这两部分热量分别称为显热和汽化潜热。1千克水每升高1℃,需要加入的热量大约是4.2千焦,这部分热量叫显热。水从常温20℃加热到100℃,吸热量大约是340千焦。水在100℃时沸腾,此时获得的热量使水转变为蒸汽,1千克水转化为蒸汽需要输入的热量是2257千焦。这部分热量称为汽化潜热(或相变潜热)。可见一个大气压条件下汽化潜热比水的显热能量高得多。蒸汽所携带的总热量远大于同温度下饱和水包含的热量。若再继续加热,蒸汽温度又会上升,饱和蒸汽变成了过热蒸汽。从水蒸气的生成过程可以看到:压力越高,饱和蒸汽温度也越高;过热度越大,过热蒸汽的温度也越高。压力和温度是表征蒸汽特性的主要参数,参数越高,蒸汽的品位越高,做功能力越大。蒸汽还有这样一个特性,就是用过以后还可继续使用,用的次数越多,能量的利用就越充分。因此,使用蒸汽的热力设备,要根据蒸汽的压力和温度合理使用。品位较高的蒸汽,尽量多次利用,以发挥蒸汽的效能。例如,把参数较高的蒸汽,先用来背压发电,再去带动工业汽轮机做功,然后再加热产品或物料,最后用于蒸煮或供暖、供热水等。高温蒸汽只用于一般加热过程,就大材小用了。所以,为了有效地利用蒸汽,要根据不同的需要选择合适的蒸汽参数,用过的蒸汽不要轻易排掉,应想方设法继续使用,最好直到无法利用为止,尽量做到一汽多用的目的。有的企业改革了动力工艺,分级使用蒸汽,使高压蒸汽两次通过背压式汽轮机,再去用它加热,最后用于蒸煮,一汽四用。我国引进的大型化肥设备能源利用率很高,除了设备先进,自动化管理水平高之外,还有一个重要原因,就是充分利用化学反应热和蒸汽能量。利用化学反应热生产的蒸汽先进入高压工业汽轮机,接着带动中压工业汽轮机与背压汽轮发电机,然后再用于各种加热工艺,这套设备的吨氨能耗和电耗都比我国普遍设备节能得多。蒸汽回收设备选择余热的利用方式有两种:一种是热利用,即把余热当做热源来使用;另一种是动力利用,即把余热通过动力机械转换为机械能输出对外做功。余热与能量具有相同特性,可以相互转换,取得机械能、电能、热能、光能等,以满足各种不同的用途。在动力利用方面,主要是通过蒸汽、燃气、水力等设备带动水泵。风机、压缩机等直接对外做功,或带动发电机转换为电力。在热利用方面,可通过燃烧器、换热器、加热器等设备去预热燃料、空气、物料,干燥物品,加热给水,生产蒸汽,供应热水等。但是余热的动力回收和热利用都离不开换热设备。因此各种类型的热交换器乃是余热利用最主要和最基本的设备,按其用途来看,有余热锅炉、加热器(水、油或其他介质)、冷却器、冷凝器、空气预热器、蒸煮器、蒸发器、蒸馏器、干燥器等等。按其工作原理来看,最常用的是表面式(亦称间壁式)换热器、混合式(亦称直接接触式)换热器,以及蓄热器(亦称再生式)换热器,此外还有热管式换热器、热泵系统等,这是近年来正在开发应用的一种新型高效换热器,它具有很高的传热性能及其他一系列优点,是传统换热器的强大竞争对手,具有很大发展前途和生命力。
4. 压缩空气干燥机的工作原理
空压机干燥器的原理:
空气在被压缩的过程中,所含的水蒸汽一同被压缩,导致了压缩后的空气具有相对较高大气露点。当压缩空气进入下游较低温度的管子时,会产生结露。在压缩的空气中过多的水,无论是液体或蒸气阶段,可能会给用户操作带来的各种各样的问题。包括冻结室外空气管路,加速设备腐蚀速度和造成产品污染
5. 沸腾干燥机的工作原理
水冷的工作原理:
一套水冷(液冷)散热系统必须具有以下部件:水冷块、循环液、水泵、管道和水箱或换热器。水冷块是一个内部留有水道的金属块,由铜或铝制成,与CPU接触并将吸收CPU的热量,所以这部分的作用与风冷的散热片的作用是相同的,不同之处就在于水冷块必须留有循环液通过的水道而且是完全密闭的,这样才能保证循环液不外漏而引起电器的短路。
循环液的作用与空气类似,但能吸收大量的热量而保持温度不会明显变化,如果液体是水,就是我们大家熟知的水冷系统了。
水泵的作用是推动循环液流动,这样吸收了CPU热量的液体就会从CPU上的水冷块中流出,而新的低温的循环液将继续吸收CPU的热量。
水管连接水泵、水冷块和水箱,其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏,这样才能让液冷散热系统正常工作。
水箱用来存储循环液,回流的循环液在这里释放掉CPU的热量,低温的循环液重新流入管道,如果CPU的发热功率较小,利用水箱内存储的大容量的循环液就能保证循环液温度不会有明显的上升,如果CPU功率很大,则需要加入换热器来帮助散发CPU的热量,这里的换热器就是一个类似散热片的东西,循环液将热量传递给具有超大表面积的散热片,散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。
6. 吸附式干燥机的工作原理
吸附式干燥机一般按解吸方式分为短周期和长周期,短周期吸附时间设计在4-10分钟,长周期吸附时间设计在8-16小时。
设备需要保证进料气体与分子筛接触时间5s以上,以保证吸附干燥效果,吸干机标准处理气量一般以m³/min表示,按照装填分子筛数量不同,小型设备每分钟处理1方空气,大型设备可达120方。
1使得空气通过时间比预定时间快,与分子筛接触时间不足,导致吸附效果降低。
2分子筛松动,长期气压充击,使得分子筛出现破裂,影响吸附性能。 注意: 尽量选择优质分子筛。回收再生的分子筛 和低质量的分子筛,除了吸附性能不稳定外,而且极容易开裂,形成粉尘,长期使用会频繁堵塞设备的管道过滤部件,不留意还会使粉尘污染到后级气体使用设备。