수평 유동층 건조기

유동층 건조기(비등층 건조기라고도 함)는 건조 열매체를 사용하여 고체 입자를 유동화 상태에서 건조시키는 원리로 설계되었습니다.

수평 비등 건조기의 건조 과정은 분말 과립 재료를 가스 분배판(다공판 등) 위에 놓고 아래에서 가스를 보내 재료 입자가 가스 분배판 위에서 움직이게 하며 기류 속에 부유시키는 방식입니다. 재료 입자와 가스의 혼합층은 마치 액체가 끓는 것과 같은 상태가 됩니다. 재료 입자의 한 면은 이 혼합층 내에서 가스와 접촉하며 격렬하게 움직입니다. 이 층을 유동층이라고 합니다. 열풍을 보내 유동층을 형성하고 재료와 열풍 사이에서 열전달 및 수분 전달을 수행합니다.

수평 비등 건조기의 작동 원리

수평 비등 건조기는 초기 비등층 건조기를 개선한 모델로, 다층 유동층 건조기의 복잡한 구조와 조작 제어 문제를 해결했습니다. 구조가 단순하고 조작이 편리하며 사용 효과가 좋아 제약 산업 및 정밀 화학 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

수평 비등 건조기는 재료가 한쪽 끝으로 들어가서 다른 쪽 끝으로 배출되는 방식입니다. 재료 입장에서 보면 여러 개의 사각 단면 유동층이 직렬로 연결된 시스템(가스는 대부분 병렬)과 같습니다. 주요 특징은 재료의 체류 시간 분포를 개선하여 균일하게 건조할 수 있다는 점입니다. 이를 위해 인접한 방 사이에 배플을 설치하기도 합니다. 또 다른 장점은 동일 장치 내에서 재료의 냉각과 건조를 쉽게 결합할 수 있다는 것입니다. 즉, 끝부분에 냉각실을 추가하여 직접 포장할 수 있으므로 공정을 단순화하고 설비 투자를 줄일 수 있습니다. 이 유형의 건조기는 현재 산업계에서 널리 사용되고 있으며, 성공적인 적용 사례로는 농약 글리포세이트, 구연산, 옥살산, 염화고무, PVC, PE, PP 수지 등이 있습니다.

실별로 분리된 비등 건조기는 각 실의 풍량을 조절할 수 있습니다. 동시에 유동층에 배플을 추가하여 재료의 단락 배출(short-circuit discharge)을 방지함으로써 건조 제품의 수분 함량을 더욱 균일하게 만듭니다. 운전 시 각 실의 풍량과 온도를 조절하면 열효율을 높이거나 마지막 몇 개 실에서 열풍을 재활용할 수도 있습니다.

원형 비등 건조기 설비의 특징
1. 기체와 고체가 접촉하는 과정에서 고체 입자가 건조 매체에 부유하므로 기체와 고체의 접촉 면적이 넓고, 부피당 열전달 계수가 2000 ~ 6000kcal/m3h℃에 달합니다. 동시에 신속한 열전달 덕분에 처리 능력이 매우 뛰어납니다.
2. 유동층 내의 온도가 균일하고 자유롭게 조절 가능하므로 균일한 건조 제품을 얻을 수 있습니다.
3. 재료 체류 시간을 수 분에서 수십 분까지 조절할 수 있어 수분 함량이 매우 낮은 건조 제품을 생산할 수 있습니다.
4. 유동층은 액체와 유사한 상태와 기능을 가지므로 재료 취급이 쉽고 간편합니다.
5. 장치에 구동 부품이 없어 구조가 단순하고 운전이 안정적입니다.
6. 처리 가능한 재료는 특정 양과 조건으로 제한됩니다.
(1) 재료의 입자 크기는 일반적으로 30μm 이상 6mm 미만이어야 합니다. 입자가 너무 작으면 기류에 휩쓸리기 쉽고, 너무 크면 유동화가 어렵습니다.
(2) 여러 재료를 혼합하는 경우 각 재료의 밀도가 비슷해야 합니다. 그렇지 않으면 밀도가 낮은 입자가 기류에 의해 먼저 배출되어 건조도에 영향을 줄 수 있습니다.
(3) 점도가 너무 높거나 덩어리지기 쉬운 재료는 일반적으로 적합하지 않습니다.
(4) 벽면에 달라붙거나 뭉치기 쉬운 재료는 유동 및 건조 과정에서 장치 벽면 부착이나 층 막힘 현상을 일으킬 수 있습니다.
(5) 유동층 건조기 층 내에서 재료의 수직 혼합이 격렬합니다. 단단(single-stage) 연속 건조의 경우 장치 내 재료의 체류 시간이 불균일하여 제품 배출이 고르지 않을 수 있습니다.
(6) 외관 유지가 중요한 재료에는 적합하지 않습니다. 고가이거나 독성이 있는 재료의 경우 완벽한 회수 장치를 신중히 고려해야 합니다.

수평형 비등 건조기 적용 재료
의약, 화학 원료, 식품, 식품 가공 및 건조 산업. 예: 원료 의약품, 분쇄 입자, 한약 과립, 건강 식품, 음료 과립, 옥수수 배아, 사료, 플라스틱 수지, 구연산 및 기타 분말 재료. 적용 가능한 재료 크기는 일반적으로 0.1 ~ 6mm이며, 최적의 입자 크기는 0.5 ~ 3mm입니다.