專利名稱：組合式高效節(jié)能旋流干燥器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種組合式高效節(jié)能旋流干燥器。
常用的含濕物料干燥方式與設(shè)備有多種形式，最為簡單的是箱式干燥器，干燥用空氣或特定氣體僅在托盤內(nèi)濕物料表面掠過，傳質(zhì)傳熱速率低，所需干燥時(shí)間長、且在物料裝卸及開停車過程中能量消耗大。
若使含濕物料在氣流懸浮狀態(tài)下與干燥介質(zhì)接觸，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)操作，顯然可使傳遞過程效率、傳熱傳質(zhì)系數(shù)大有提高。操作可在連續(xù)或半連續(xù)狀態(tài)下進(jìn)行，能耗可大幅度下降，且可獲得含濕量穩(wěn)定，質(zhì)量符合工藝要求的產(chǎn)品，常用的氣流懸浮干燥方法有稀相氣流干燥、濃相流化床干燥、高含濕量的漿狀物料則采用噴霧干燥。為彌補(bǔ)待干燥物料停留時(shí)間過短的缺陷，可將幾臺設(shè)備串聯(lián)使用，如流化床臥式多室干燥器，或?qū)⑾∠鄽饬鞲稍锱c濃相流化床干燥串聯(lián)配合，滿足工藝對成品物料含濕量的要求。
近年來在國外專利中出現(xiàn)一種旋轉(zhuǎn)式懸浮干燥裝置，德國赫司特公司推出的設(shè)備是氣固并流式(如圖1所示)，氣體及待干燥濕物料均由干燥器底部送入，首先經(jīng)過一稀相氣流干燥臺(5)，脫除一部分水份，然后沿切向并流進(jìn)入旋流式干燥器(9)，在旋轉(zhuǎn)氣流中不但增加了固體物料停留時(shí)間，而且增強(qiáng)了氣固兩相接觸的機(jī)率強(qiáng)度，傳遞速率因而得以明顯加大。干燥后的成品由設(shè)備頂部引出(8)，經(jīng)氣固分離(7)后氣體排放。固體成品送料倉包裝。據(jù)稱在聚氯乙烯成品干燥中的實(shí)施，可使能源消耗下降30％。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之足，提供一種新型組合式旋流干燥器，它是對現(xiàn)有專利技術(shù)的改善和強(qiáng)化，不僅具有旋轉(zhuǎn)干燥的性能，且藉助于特定形式的內(nèi)構(gòu)件，使之得到強(qiáng)化。本實(shí)用新型的另一目的在于延長固本顆粒在干燥器內(nèi)停留時(shí)間和強(qiáng)化工藝操作，采用氣固并流干燥與逆流旋轉(zhuǎn)干燥串聯(lián)組合的工藝路線，含濕物料首先與較高溫度的干燥氣流在并流狀態(tài)下接觸，易脫除的水份(或溶劑分子)進(jìn)入氣相，隨干燥氣體排出(恒速干燥段)，然后再與溫度輕低的干燥氣流在逆流旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下接觸，脫除降速階段的水份或溶劑分子。由于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可使顆粒在設(shè)備中的停留時(shí)間增加，減少了傳遞阻力，而且由于采用了逆流接觸，增加了傳遞推動(dòng)力。經(jīng)上述兩級串聯(lián)干燥后的物料，由干燥器底部排出，順流一逆流組合流程與單一順流流程相比，增加了干燥后期的推動(dòng)力，有明顯的優(yōu)越性。
本實(shí)用新型由以下主要部件組成，提升管式稀相并流干燥器，旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器、旋風(fēng)分離器以及加料、卸料部件、布風(fēng)機(jī)、氣體加熱器等。
旋流干燥器的具體結(jié)構(gòu)是濕物料加料器(4)位于提升管(5)底部，干燥用氣體(或空氣)經(jīng)風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)(2)及加熱箱(3)分別從底部進(jìn)入提升管(5)和逆流干燥器(6)，入口氣速為10～25M／S。在逆流干燥器(6)的上部距其頂端的距離為H1≥2D處，有旋轉(zhuǎn)方向相同的切向氣固兩相流入口及底部氣體入口。干燥器內(nèi)有特定的多級類圓錐形旋轉(zhuǎn)板(10)，下口截面呈螺旋狀，其設(shè)計(jì)參數(shù)為級數(shù)n＝4～12，圓錐角β＝45°～15°，軸向開孔率n0＝10～25％，切向開孔率n＝5～35％。夾帶部分顆料的氣體從頂部分離器進(jìn)入旋風(fēng)分離器(7)，經(jīng)氣固分離后排空。干燥后的物料從底部卸料裝置(8)排出。干燥器設(shè)計(jì)參數(shù)為提升管L／干燥器D＝10～20，旋流干燥器L／D＝2～8。
現(xiàn)結(jié)合圖2組合式旋流干燥器的整體示意圖，對實(shí)施本實(shí)用新型技術(shù)方案說明如下干燥用氣體(或空氣)分為兩股，經(jīng)風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)(2)及加熱箱(3)加熱后進(jìn)入裝置，溫度為t1的氣體進(jìn)入稀相并流管式干燥器(5)，含濕物料由加料器(4)擠入提升管底部，由氣體并流提升，在氣固接觸過程中發(fā)生傳質(zhì)，達(dá)到干燥目的。在提升管干燥器頂部經(jīng)彎管使物料改為向下順重力場運(yùn)動(dòng)，夾帶部分顆粒的氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器(7)經(jīng)氣固分離后排空，此時(shí)氣體溫度已降至t1′。另一股氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)及加熱箱加熱至溫度t2，沿切向進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器(6)，與向下運(yùn)動(dòng)的含濕量處于降速段的物料逆流接觸，藉助于特定結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)板(10)，為多級類圓錐形，使氣流旋轉(zhuǎn)不斷增強(qiáng)，并作上升運(yùn)動(dòng)，顆粒在受重力作用下降的同時(shí)，與旋轉(zhuǎn)氣流作圓周運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下，顆粒向壁面運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)構(gòu)件的引導(dǎo)下顆粒向中心集中，顆粒在反復(fù)作離心向心運(yùn)動(dòng)中，使氣固傳質(zhì)得到強(qiáng)化，使難以干燥的降速段水份(或溶劑)含量得以降低，干燥后的物料經(jīng)卸料裝置(8)排出。
圖3為旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器中的內(nèi)構(gòu)件多級類圓錐形旋轉(zhuǎn)板(10)，下口截面是螺旋狀，設(shè)置于旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器內(nèi)，使上升氣流與顆粒呈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，板數(shù)因規(guī)模及工藝而定。
本實(shí)用新型的另一特征在于設(shè)定合理的工藝流程和參數(shù)，以減少設(shè)備投資和降低能耗。設(shè)定的操作溫度為t1及t2，t1＞t2，較高溫度t1的氣體與高含濕量的物料接觸，不僅保證了傳質(zhì)推動(dòng)力，也使排放氣體經(jīng)初步干燥除濕到t1′后排放。較低溫度t2的干燥氣體引入旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器(6)的底部，與即將排放的低含濕量產(chǎn)品相遇，同樣保證了傳質(zhì)推動(dòng)力，由于將排放物料是與溫度較低的t2氣體接觸，也防止排放物料因溫度較高而帶走熱量過多。由此可見，在旋轉(zhuǎn)干燥(6)中充分利用了逆流操作的原理，配以內(nèi)構(gòu)件造成氣固旋轉(zhuǎn)接觸，達(dá)到提高傳質(zhì)干燥效率之目的。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、本實(shí)用新型采用氣固并流干燥與逆流旋轉(zhuǎn)干燥串聯(lián)結(jié)構(gòu)，使含濕物料首先與較高溫度的干燥氣流并流接觸，而后再與溫度較低的干燥氣流逆流接觸，于旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器內(nèi)設(shè)有多級類圓錐形旋轉(zhuǎn)板，藉助旋轉(zhuǎn)板作用，氣流呈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)延長顆粒在設(shè)備中的停留時(shí)間，減少了傳遞阻力，同時(shí)也增加了傳遞推動(dòng)力，強(qiáng)化了工藝操作。
2、本實(shí)用新型設(shè)定合理的工藝流程和參數(shù)，較高溫度t1的氣體與高含濕量物料接觸，較低溫度t2的干燥氣體引入旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器的底部，保證了傳質(zhì)的推動(dòng)力，也防止排放物料帶走熱量過多，有效降低能耗。
3、本實(shí)用新型可用于MBS、PVC、ABS等樹脂干燥，亦可用于其他化工制品、藥品、染料、生化制品、食品的干燥，均可獲得強(qiáng)化生產(chǎn)、提高產(chǎn)量、降低能耗、減少設(shè)備投資與操作費(fèi)用的顯著效果。


圖1 旋轉(zhuǎn)式懸浮干燥裝置示意圖圖2 組合式旋流干燥器整體示意圖圖3 旋轉(zhuǎn)板結(jié)構(gòu)示意圖圖示(圖2、3)1、氣體過濾器 2、風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī) 3、加熱箱 4、加料器5、管式干燥器 6、旋流干燥器 7、旋風(fēng)分離器 8、卸料裝置9、旋轉(zhuǎn)板 10、旋轉(zhuǎn)板截面
權(quán)利要求1.一種組合式高效節(jié)能旋流干燥器，系由稀相并流提升管干燥器與旋轉(zhuǎn)式逆流干燥器組成，其特征在于該裝置為氣固并流提升管干燥器(5)與氣固逆流干燥器(6)兩級串聯(lián)組合，含濕物料加料器(4)位于提升管(5)底部，干燥用氣體(或空氣)經(jīng)風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)(2)及加熱箱(3)分別從底部進(jìn)入提升管(5)和逆流干燥器(6)，在逆流干燥器(6)內(nèi)有特定結(jié)構(gòu)的多級類圓錐形旋轉(zhuǎn)板(10)，夾帶部分顆粒的氣體從頂部分離器進(jìn)入旋風(fēng)分離器(7)，經(jīng)氣固分離后排空，干燥后的物料從底部卸料裝置(8)排出。
2.如權(quán)利要求1所述的干燥器，其特征在于旋流干燥器(6)的上部氣固兩相流入口及底部氣體入口均為切向、旋轉(zhuǎn)方向相同、入口氣速為10～25米／秒。
3.如權(quán)利要求1所述的干燥器，其特征在于所述的多級類圓錐形旋轉(zhuǎn)板(10)的設(shè)計(jì)參數(shù)為級 數(shù) n＝4～12圓錐角 β＝45°～15°軸向開孔率na＝10～25％切向開孔率nr＝5～35％
4.如權(quán)利要求1所述的干燥器，其特征在于該裝置設(shè)計(jì)參數(shù)為提升管L／干燥器D＝10～20旋流干燥器L／D＝2～8
5.如權(quán)利要求1、2所述的干燥器，其特征在于旋流干燥器(6)頂部氣固兩相流切向入口距干燥器頂端的距離為H1≥2D。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種組合式旋流干燥器，由氣固并流提升管干燥器(5)與氣固逆流干燥器(6)兩級串聯(lián)組合。含濕物料加料器(4)位于提升管(5)底部，干燥用氣體經(jīng)壓縮機(jī)(2)及加熱箱(3)分別從底部進(jìn)入提升管(5)和逆流干燥器(6)。在逆流干燥器(6)上部，氣固兩相流入口及底部氣體入口為切向，旋轉(zhuǎn)方向相同，其內(nèi)有特定的多級類圓錐形旋轉(zhuǎn)板(10)結(jié)構(gòu)，下口截面為螺旋狀。夾帶部分顆粒的氣體從頂部分離器進(jìn)入旋風(fēng)分離器(7)，經(jīng)氣固分離后排空，干燥后的物料從底部卸料裝置(8)排出。
文檔編號F26B3/06GK2169828SQ9321997
公開日1994年6月22日 申請日期1993年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月30日
發(fā)明者蔣大洲, 金涌, 俞芷青, 張禮 申請人:蔣大洲