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发表于: 2011-1-3 21:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

WDG水分散粒剂WDG的工艺与设备流程：

原料-----混合（干物料）---气流粉碎机---捏合（湿物料） ---制粒 ----烘干（本页面介绍）---过筛----不合格（大颗粒）----粉碎（摇摆颗粒机）---再次制粒  如果：不合格（小颗粒）-----再次制粒；合格--------包装！

本文介绍了目前农药干燥设备的现状及今后的发展趋势，为从事农药干燥设备开发研究的有关人员提供参考。

1、序言

我国是农业大国，农药的产量和施用量都很大。近年来，中国的农药产量居世界第二， 1999年农药产量（按100%有效成份计）42.35万吨。据不完全统计，我国每年所耗用农药的费用高达200亿元人民币。目前拥有农药厂家1600多家，其中原药生产厂500多家，农药加工及分装厂1000多家，我国已成为农药生产大国。农药是我国国际竞争力较强的一类产品，近几年国际贸易指数一直在0.27左右，农药的销售额也挤身世界前十位。销售收入占世界农药市场总销售额的8%，是净出口国，目前出口量已占总量的25%以上。

随着农业化学技术的发展，国际上相关组织规定了许多禁止使用的农药品种，由于种种原因，我们仍在大量生产，有机磷类和有机氯类农药大多是被限制生产的品种。生产高效、低毒、低残留、施用方便安全的农药是今后的发展方向。许多杀虫剂、除草剂，都将施用安全方便、不起粉尘、高悬浮率、分散性能好作为一项重要的技术指标。

水分散粒剂的出现，具备了可湿性粉剂和悬浮剂的共同优点，避开了两者的缺点。该剂型粒子均匀、便于使用、无粉尘、经皮毒性低、对使用者安全、稳定性好、可加工成高含量制剂。

缓释剂、微囊剂的开发更加提高了农药的应用性能。许多农药的加工离不开干燥设备，对农药剂型的高要求，也给干燥设备带来了新的发展空间，。过去，农药行业的干燥设备都以烘箱、烘房等静态干燥为主，烘干后打粉。不但生产条件十分恶劣，药的使用和药效的发挥都受到一定的限制。采用新的干燥方法、新的干燥技术对开发新的农药剂型将起到非常重要的作用。

2、农药干燥的特点

农药干燥设备与其它化工产品的干燥有许多不同之处。首先，农药的剂型较多，除液体剂型之外，固体剂型有粉状、粒状、块状、条状、片状。对于农药，干燥绝不仅仅是蒸发水分，而是在干燥过程中形成不同的固体形态，还要保证药的作用，所以干燥过程也是剂型制造的过程。因此所使用的干燥设备比较复杂。其次，有毒、有味是农药产品的基本特征，干燥现场作业人员的安全保护十分重要。第三，干燥操作时气体的排放物也要严格控制。比如高效除草剂的干燥，如果生产现场周围有农田时要保证农作物的安全。最后，干燥尽可能选用经济型热源，特别是附加值较低的农药更要控制生产成本。

农药干燥主要有两部分内容，一部分是对农药加工助剂和填料的干燥，另一部分是在制剂过程中干燥而得到最终产品。因农药产品的含水率要求比较严格，填料所含的水分直接影响产品的质量，所以填料的干燥也是农药粉剂加工的重要环节。

因农药的用量较大，考虑到产品价格，农药粉剂的填料主要以粘土、陶土、高岭土、白炭黑等矿物质为主。为此，农药的干燥设备基本采用对流干燥，而且以转筒干燥机、箱式干燥机、气流干燥机、立窑等为主。随着制剂技术的提高，喷雾干燥机等设备也开始装备到农药生产中。旋转快速干燥机、桨叶干燥机也相继使用。

3、农药生产的干燥设备

3.1箱式干燥器

箱式干燥器是农药厂使用最多的干燥设备之一，箱式干燥器具有设备制造简单、投资小、操作容易、更换品种方便，尾气处理量小。适用小批量、经常更换品种、间歇式生产的场合。但它是属于静态间歇式干燥，传统的设备工作条件较差，劳动强度也较大，生产周期长。虽然操作温度不高，但由于物料长时间受同一温度的作用也易造成被干燥物料过热而变质。一般产品干燥后还要经过粉碎，也不适合大吨位产品的生产。

箱式干燥器也有并流和穿流式两种型式。前者主要用于膏糊状物料的干燥，并流式箱式干燥器主要经热风通过湿物料的表面进行干燥。当热风通过湿物料表面时，表层物料被加热，水分首先汽化。由于物料内外产生湿度差，内部水分向外表迁移并随之汽化，不断重复上述过程使物料最后被干燥。穿流式箱式干燥器是热风垂直穿过物料，主要用于块状和粒状物料的干燥。与并流箱式干燥器相比，干燥时间较短，生产效率较高。

多数农药厂采用在蒸汽排管上放置料盘，定时人工翻动物料，在静态下加热干燥的方法。这种方法必然劳动强度高，更重要的是物料干燥的不均匀性不可避免，产品质量也无法保证，能量损失也非常大，这种箱式干燥器的热效率不超过20%。

近年来，干燥设备厂对箱式干燥器进行了技术改造，主要在以下几个方面做了改进。首先，箱式干燥器的料盘采用推车式，在推车上放置多层料盘，提高了工作效率，也降低劳动强度。其次，采用部分强制热风循环方式，使干燥器内每一角落的温度基本一致，不但保证产品水分和质量的均一性，还大大提高了工作效率和热效率。

箱式干燥器虽然是最原始、最古老的干燥设备，但也是最实用不可淘汰的，它具有其它干燥设备不可比拟的优点。因此，虽然现在开发出许多新型的干燥设备，但它仍无退出使用的迹象。应进一步开发箱式干燥器的自动调温系统和通风系统。在气体排出口安装气体相对湿度测量仪，采用部分热风循环等方式，尽可能改正它的缺点，使这一古老的设备发挥新的作用。

3．2流化床干燥器

流化床干燥器是农药粒剂加工的主要设备，用流化床生产粒剂有几种情况。一种是用流化床作为纯干燥设备，原药和各种助剂、填加剂按要求捏合均匀后，进入挤出造粒机造粒，然后进入流化床进行干燥，目痢在农药干燥中普通流化床和振动流化床均有应用。干燥较大颗粒时用振动流化床，而粒子较小时用普通流化床。

喷雾流化造粒干燥器是流化床干燥器的另一种型式，采用喷雾流化干燥器造粒时一般有两种方法，一种方法是床层先加晶种，然后用气流式或压力式喷嘴喷出液体，液体落到晶种上使晶种粘结粉体形成颗粒，干燥后排出干燥器。干燥器内不能形成颗粒的细粉又成为新的晶种，这种造粒方法通常为连续操作。另一种造粒方法是干法造粒。在床板上事先加入干粉，喷嘴喷入粘合剂，用粘合剂粘结干粉形成颗粒，这种方法通常是间歇式操作，粘合剂的用量和种类需要事先通过实验选定。

振动流化床干燥器靠机械振动使物料在床板上流化并向前或向上抛掷，调整振动电机的振动状态可以控制物料的停留时间，大多数流化床是连续工作。流化床干燥器的种类很多，目前流化床干燥器已用于草甘磷的干燥中。

3．3喷雾干燥器

在我国，喷雾干燥始于60年代末至70年代初。最初采用下喷上气流式喷雾干燥器。从80年代初压力式喷雾干燥技术也开始应用。在此之后，引进了离心盘（转盘）式喷雾干燥设备并进行国产化，至此，三种喷雾干燥型式在工业化中都有应用。

喷雾干燥的特点是产品在干燥过程中维持低温状态，既使热空气进入干燥器的温度比较高时也是如此。干燥时间很短，所以特别适用于农药这种热敏性化工产品的干燥。在干燥过程中，工作温度差越大，表面积越大，传质越好，则干燥时间就越短。

   农药目前用喷雾干燥并不多，但前景十分看好，特别是颗粒状剂型的推广使喷雾干燥器又有了用武之地。根据加工配方按比例投入水中打浆分散，然后进入砂磨机湿粉碎，当微观粒子粒径达到5μm以下时与研磨介质分离后出料，进入喷雾干燥器干燥。目前这种干燥设备已用于某除草剂的干燥，产品呈微粒状。润湿性、悬浮率都优于粉状产品。对使用效果或使用者的安全都有一定好处。

3.4气流式干燥器

气流干燥器是对流式干燥器，当湿物料与热空气接触时，热空气将热量传递给湿物料的表面，由表面传递给物料内部，这是一个热量传递过程。与此同时，湿物料中的水分从内部经液态或气态扩散到物料表面，由物料表面通过气膜扩散到热空气中完成传质过程。

气流式干燥器是利用在气流管中的高速气流分散物料的同时进行干燥，干燥器适合处理固体形态的物料。是连续式高效固体流态化干燥方式，它把潮湿且松散的物料送入热气流中与之并流使物料浮翔，一面用热气流输送，一面进行干燥，从而得到分散的粉状产品。

由于气流速度较高，对粒子有一定的磨损和破碎，对于要求有一定形状的物料不宜采用这种方法。另外，对于易粘壁、粘结性较强、易产生静电的物料也不宜采用气流干燥。

3．5回转圆筒干燥机

回转圆筒干燥机目前多用于农药填料的干燥。卧式放置的筒体与水平方向有一个倾斜的角度，回转圆筒干燥机是物料加入到回转的主机之中，也是连续干燥设备，通过筒体的倾斜和气体的作用输送物料。

湿物料由一端通过加料器定量加入干燥机内，通过筒内的热空气或加热壁面的接触传热干燥。加热形式主要有直接加热式和间接加热式两种。直接加热式又分为并流式、逆流式、错流式等几种传热方式。一般主要以对流传热为主要形式，常以热空气、烟道气为传热介质。间接加热式就是热量通过壁面传递给物料，传热介质主要有蒸汽、导热油和热水等。在实际生产过程中，常常把两种加热形式同时运用，形成了第三种传热方式的干燥机，既复式加热回转干燥机。这种干燥机的一部分热量由传导传热的方式通过壁面传递给物料，另一部分由对流传热的热风传递给物料，同时又带走了物料中的湿分，它是传导传热和对流传热的组合形式，因此热效率较高。

   回转干燥机的主要特点是生产能力大、适用范围广、流体阻力小、操作弹性较大、操作方便。但设备复杂庞大，占地面积较大。一次性投资较高，传动机构需要经常维修保养。已广泛用于农药药和填加剂白碳黑、高岭土、膨润土的干燥。

3．6旋转快速干燥机

旋转快速干燥机是处理膏状物料比较理想的干燥设备。自80年代末引进我国后，首先在染料工业中使用。它的优点迅速被使用者所认识，此技术也很快得到消化和吸收。目前也开始用于农药的干燥。众所周知，农药生产的安全性非常关键，旋转快速干燥机的优点决定了它对一些膏状农药的干燥比较适合。但它也是干燥是对流干燥的一种，物料和空气的混合接触使操作后期必然有一个气固分离过程，尽管如此，尾气中带出少量的农药也在所难免。所以常把流程设计成尾气部分循环式、直燃式、自惰式或半闭路流程。尾气通过高温处理或明火燃烧除掉有害成份，以避免尾气中含带有害物质，已成功用于杀虫单的干燥中。

4、农药干燥设备的发展趋势

根据干燥技术的发展现状以及农药行业的装备水平，可以说国产干燥机的类型基本齐全，能够满足农药干燥的需要，干燥机在未来的发展可能集中在以下几个方面：

4.1干燥设备的定型化、系列化

对于已经使用多年而且仍然很有效果较成熟的干燥机，为了便于推广和使用，应进行定型化、系列化工作，应制定相应的标准为使用厂选型提供方便。

4.2干燥设备的大型化

国内虽然干燥机的种类比较齐全，但生产规模都比较小。据了解，农药厂蒸发水量在1000kg/h以上的干燥机很少，从技术上也缺乏大型干燥机设计的实践。小型干燥机对产品质量的稳定性有不良影响，运转费用也较高。从提高产品质量角度出发，干燥机应向大型化方向发展。

4.3操作系统自动化

干燥设备的自动化是今后的发展方向，主要操作参数进行自动化控制，最大限度地消除人为因素。农药干燥系统在操作时可变因素比较多，如果生产中系统产生波动，容易影响产品质量。提高设备的自动化水平，采用先进的电脑控制系统，降低或消除人为因素，能保证产品的稳定。

4.4提高干燥机热效率

提高干燥机的热效率是今后干燥技术开发的主要任务，国内外对提高热效率主要从以下几个方面入手：

①提高农药的耐热温度。增大干燥机进出口温差是提高热效率的主要方法。然而，降低出口温度会导致产品含水率超过规定标准，提高进口温度又受到物料耐热性的限制。也就是说，提高进口温度农药有凝聚的倾向。但是，通过对加工配方的研究可以提高其耐热性，这也是农药加工工作者的重要任务之一。

②采用组合型干燥机有人说过，干燥技术发展多年，就干燥机的基本型式几乎没有新的变化，干燥机理没有新的突破，只是干燥机结构上的改变。利用现有的干燥机进行优化组合，如喷雾气流、喷雾流化干燥。采用多级干燥，使不同类型的干燥机发挥各自的优势，也是提高热效率、节约能源的方法之一。

③采用余热回收技术对流传热的干燥机，热效率一般都比较低，大部分热量都从尾气中带走，有实例证明，尾气带走的热量约占总量的34%，热效率很低。国外回收尾气中带出热量的方法主要是半闭路循环、热管及热泵技术等。国内也在开发这项技术，若投入工业化会有重要的经济意义。

4.5 开发专用干燥机

针对农药新剂型的需要，开发专用干燥设备，以满足特殊剂型加工的需要。

在今后一个时期内，热风循环烘箱、喷雾干燥器、旋转快速干燥机、耙式干燥机、气流干燥器、桨叶干燥机仍然是农药厂的主要干燥设备，对其技术还应进一步研究。喷雾干燥器的大型化研究，旋转快速干燥机的结构研究、分级效率的研究。耙式干燥机结构研究，空心桨叶干燥机系列化和大型化的研究，都是农药生产所急需的。

5、农药干燥设备的设计要点

5．1如果能达到一定的经济规模，应尽可能采用连续干燥方法，一方面减轻劳动强度，另一方面减少对环境的污染，也减少产品的损耗。

5．2干燥器的设计要首先确定农药的热敏性温度，以防超温干燥影响悬浮率。

5．3对于一些非水溶性农药有时干燥前应进行湿式粉碎，应注意加工配方的选择，为适应干燥过程，应选择耐热性较好的助剂。同时湿粉碎一定要达到规定的细度要求。

5．4对于对流干燥设备，在进行气固分离时一定要注意尾气中农药粉尘的排放,一方面是环境保护的需要，另一方面也是生产区域附近农田保护的需要。系统中尾气的处理应认真解决，否则将造成污染，甚至发生生产事故。

5．5为防止对流干燥器排放的尾气超标，如生产厂有条件获取可燃气体，可以采取半闭路循环的工艺流程，对尾气中部分含尘气体进行焚烧处理，以减少粉尘的排放量。另外，采用这种方法也可以使干燥气体产生惰性，当氧气含量低于8%时，干燥含溶剂类农药比较安全。

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