[发明专利]物料真空干燥方法及其系统

说明书

技术领域

本发明有关于一种物料干燥方法及其系统，尤其是有关于一种可以提升热交换效率，提升物料干燥品质，减少无效的废热产生，达到环保目的的物料物料真空干燥方法及其系统。

背景技术

干燥是化工产业中非常重要的单元程序，是一个质量和热量传送同时操作的程序。对于化工物料而言，把物料干燥可减少其含水量，也就减少它的重量，减少它的运费，对于塑胶原料而言，若原料含水量太多，成型时可能会产生气泡，影响产品品质。若污泥水分太多则须增加处置费用，因此干燥步骤对于高分子制程而言非常重要。

物料干燥方法一般区分为以上三种：

1.机械去湿：

利用挤压，过滤等方法把物料中水份去除

2.吸附去湿：

用CaCl₂、硅胶、浓硫酸等与物料放入同一容器内，藉CaCl₂、硅胶、浓硫酸等吸附物料周遭的水份

3.供热干燥：

向物料供热以气化其中水份，供热方式有：

a.传导供热：传导供热干燥利用率高，但物料受热不均，受热面可能过热而变质。

b.对流供热：干燥介质和物料间有对流流动，物料在流动中互相碰撞、松散、传热。

c.辐射供热：

辐射供热干燥把辐射照射在物料表面上产生热能气化水份，工业上使用的辐射来源有：

1.电能-使用发射红外线的灯泡

2.热能-用热金属皮或陶瓷辐射板产生红外线，例如白色陶瓷辐射板加热到400～500℃产生大量红外线辐射供热干燥强度比热传和对流都大很多，但耗能也很大

d.介电(微波)供热：

微波供热干燥是利用高频电波交变作用下物料被加热除湿，高频电场在300MHz以下属于高频加热；300～300000为超高频或微波加热，工业上使用的微波加热频率为915MHz和2450MHz。介电加热干燥时水份分布和温度分布方向一致，水份容易去除，而其他干燥水份分布和温度分布相反。使用此法干燥的好处在于：

1.可精确控制物料水份含量：

介电可以使物料温度均匀，因此控制温度比较精确，而连带物料水份的控制也可以非常精确。

2.可防止表面龟裂：

使用热风干燥使物料表面干燥速度比内部高，因此有可能产生内部和表面不一样的应力使表面龟裂，而使用微波等介电干燥物料可以使物料温度均匀，因此可避免因干燥速率不均而产生的应力。

3.能源使用效率高：

由于使用介电加热物料不需要使用高热传导系统的容器以使能量传导到物料上，也同时减少了高热传导系统容器的热散失。

4.需要空间比较少：

由于使用微波或其他电磁波直接照射到物料上，不需要空气对流的空间，因此可以节省大量空间。

e.减压干燥：

工业上普遍使用常压干燥，而减压干燥可减少物料受热，用于对热敏感的物料，减压干燥所使用的原理非常简单，就是水份的沸点和其周边气压有关，如果气压很高，则沸点也会很高；如果气压很低，水份的沸点也很低，因此可以在比较低的温度下进行干燥程序。减压干燥可以在低温或高温(包括常温)下进行。

在能源损耗较小的情况下，目前常用的供热方式为传导供热或对流供热。不论是传导供热或是对流供热，其所使用的媒介大多为高温空气。使用高温空气存在如下的缺点：

1.使用高温空气亦导致工业危险，即使在使用后排放，温度仍会高达200～300℃。

2.一般均通过燃油或石化能源加热空气，过程中除因燃烧不完全易生空气污染外亦会同时造成温室效应。

干燥程序是一个耗能非常大的单元程序，因此如何对省能和二氧化碳减量改善，以及兼具有高品质的物料干燥品质是目前重要的课题。

有鉴于传统物料真空干燥方法及其系统仍存在有不完善之处，经发明人多年不断的研究开发，终于研发出此种可以提升热交换效率，减少无效的废热产生，达到环保目的的物料真空干燥方法及其系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种物料真空干燥方法及其系统，其可以达到高热交换效率。

本发明的另一目的在于提供一种物料真空干燥方法及其系统，其可以减少无效的废热损失，而兼具环保效益。

本发明的再一目的在于提供一种物料真空干燥方法及其系统，其可以提升物料干燥品质。

根据本发明，一种物料真空干燥方法，其采用连续式干燥方式进行真空干燥，其包括如下操作步骤：

(1)热交换步骤，使用热空气或蒸气作为热交换来源；