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一、物化特性与干燥需求分析

1. 热稳定性与脱水特性
   • 熔点与分解行为：2 - 硫脲嘧啶熔点 > 300°C78，在高温下可能缓慢分解（如超过 280°C 时释放微量硫化物）。干燥目标为脱除表面水，需控制出口温度≤120°C，进风温度建议 150~180°C（避免接近分解温度）。
   • 吸湿与溶解性：微溶于水（0.5g/L），易溶于碱性溶液7。设备需采用316L 不锈钢或衬 PTFE材质，并优化密封防止碱性腐蚀。
2. 粉尘与爆炸风险
   • 干燥后粉末粒径约 5~50 μm，虽无爆炸风险，但需防止粉尘外溢（参考 GBZ 2.1-2019，硫脲类粉尘 PC-TWA≤10 mg/m3）。
   • 粉尘可能刺激呼吸道，需配套高效除尘系统。

二、旋转闪蒸干燥机核心优化设计

（一）结构改进与温度控制

1. 多级温控系统
   • 分段加热：进风先经蒸汽换热器预热至 80°C，再通过电加热器升至 150~180°C，确保热能均匀分布。
   • 出口温度闭环控制：通过 PID 调节进料量，维持出口温度 70~90°C（对应含水率≤0.5%）。
2. 防粘壁与分散技术
   • 底部倒锥体结构：锥角 60°，底部风速提升至 20~25 m/s，配合碳化钨刮料刀（转速 300~500 r/min），实时清除黏附物料。
   • 脉冲反吹系统：每 10 分钟对干燥室顶部进行压缩空气吹扫（压力 0.6 MPa），防止结晶水凝结导致的粘壁。
3. 分级与粒度控制
   • 可调涡轮分级器：通过调节转子转速（600~1000 r/min）和分级环直径，控制成品 D90≤30 μm，满足医药级粒度要求（如过 100 目筛）。
   • 预分散返料系统：将 20%~30% 干燥细粉与湿料混合，防止进料结块。

（二）废气处理与粉尘控制

1. 粉尘捕集
   • 旋风分离器 + 防静电布袋除尘器：滤材选用 PPS + 导电纤维（耐温≤160℃），捕集效率≥99.99%，排放浓度≤5 mg/m3。
   • 脉冲清灰系统：每 30 分钟自动清灰，防止滤袋堵塞。
2. 酸性废气处理
   • 若干燥过程中产生微量硫化物（如 H?S），需增加碱洗塔（20% NaOH 溶液喷淋），出口废气 pH≥7，确保硫化物排放≤10 mg/m3（参考 GB 16297-1996）。
3. 惰性气体保护
   • 对于高纯度要求的医药级产品，可配置氮气密封系统，开机前吹扫至氧含量≤5%，防止氧化副反应。

三、工艺参数与操作要点

1. 进料预处理
   • 湿料（离心脱水后含水率≤30%）通过螺杆泵均匀喂料，进料量根据干燥室温度动态调节（建议 200~500 kg/h）。
   • 若为浆液进料，需先经板框压滤至含水率≤45%，避免闪蒸过程中水分蒸发过快导致结块。
2. 关键运行参数

   参数	范围	控制目标
   进风温度	150~180℃	提供脱水热能
   出口温度	70~90℃	确保含水率≤0.5%
   系统负压	-2000~-2500 Pa	防止粉尘外溢
   搅拌转速	300~500 r/min	保证物料分散均匀
   热空气流量	5000~8000 m3/h	匹配进料量与脱水效率

3. 后处理系统
   • 干燥产品经氮气密封螺旋输送器进入冷却仓（≤40℃），再通过振动筛（100 目）分级，不合格粗粉返回进料端。
   • 包装采用双层 PE 袋 + 铝箔袋真空封装，防止吸潮。

四、替代技术对比与能耗分析

1. 真空耙式干燥机
   • 优势：低温干燥（≤80℃），适合高纯度医药级产品。
   • 局限：产能低（蒸发水量≤150 kg/h），且需频繁人工清理粘壁物料。
2. 喷雾干燥机
   • 优势：处理溶液或低黏度物料效率高，产品粒度均匀。
   • 局限：能耗较高（比闪蒸高 20%~30%），且需配套高压雾化系统（5~10 MPa）。

五、环保与安全合规要点

1. 废气处理
   • 含硫化物废气需通过碱洗塔 + 活性炭吸附处理，确保硫化物排放≤10 mg/m3，非甲烷总烃≤100 mg/m3（参考 GB 37822-2019）。
   • 酸性废气（如分解产生的微量有机酸）采用两级碱洗塔（NaOH 溶液），pH 控制在 9~11。
2. 废水管理
   • 设备清洗水需单独收集，通过中和沉淀法处理，确保 COD≤500 mg/L 后排放。
3. 固废处置
   • 除尘器收集的粉尘需返回生产系统，无法回用的危废需委托有资质单位处理（如焚烧或固化填埋）。

六、维护与故障处理

1. 日常维护
   • 每周检查搅拌轴密封和轴承冷却系统，防止腐蚀。
   • 每月用内窥镜检查干燥室内壁磨损情况，及时更换碳化钨刮料刀。
2. 常见故障处理
   • 产品含水率超标：可能因进风温度不足或进料量过大，需提高加热温度 10~20℃或降低进料量 10%。
   • 设备振动异常：检查搅拌轴同心度（偏差≤0.1 mm），清理轴承座积料并补充高温润滑脂（耐温≥200℃）。

旋转闪蒸干燥机现场实拍图：