本發(fā)明涉及一種節(jié)能高效的閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)，特別適用于有機(jī)溶液漿料，屬于干燥技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

噴霧干燥技術(shù)是19世紀(jì)末La Mont和Percy等人發(fā)明的。由于食品工業(yè)的發(fā)展該技術(shù)首先應(yīng)用于脫脂乳粉的制造，后來(lái)應(yīng)用于乳品工業(yè)、固體飲料、固體調(diào)味品等食品工業(yè)，同時(shí)在洗滌劑工業(yè)、制藥工業(yè)以及陶瓷、環(huán)保等工業(yè)都經(jīng)常使用。如今你該技術(shù)通過(guò)不斷地改進(jìn)與革新，該技術(shù)還應(yīng)用于不同液體特性（如濃度、粘度、表面張力等）設(shè)備開(kāi)發(fā)與干燥輔助劑的開(kāi)發(fā)。

噴霧干燥機(jī)通過(guò)機(jī)械力的作用將漿料分散成霧狀微粒以增大水分蒸發(fā)表面積，加快了干燥過(guò)程，當(dāng)霧狀顆粒與高溫空氣接觸后其中大部分的水分被除去，同時(shí)產(chǎn)生干燥顆粒產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)效率。但由于該過(guò)程水分蒸發(fā)量巨大，產(chǎn)生大量能量消耗。以硬質(zhì)合金混合料生產(chǎn)為例，其中以酒精為溶劑，漿料在噴霧塔中經(jīng)行熱濕交換后，產(chǎn)生的蒸汽為94℃左右，雖然不是高溫，但是如果將這些熱量進(jìn)行回收利用可以大大降低能量消耗，以及對(duì)酒精溶劑的回收再利用，由于制作硬質(zhì)合金混合料是固體與有機(jī)溶液的混合物，故有必要開(kāi)發(fā)一種新型閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開(kāi)了一種閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)，可以對(duì)干燥塔排出蒸汽的熱量進(jìn)行回收再利用，同時(shí)對(duì)蒸汽中的有機(jī)溶液進(jìn)行回收再利用。閉路循環(huán)系統(tǒng)采用高溫氮?dú)庾鳛楦稍餁怏w，可以有效地改善產(chǎn)品質(zhì)量，以及避免在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品被氧化等。

一種節(jié)能型閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括真空泵、脫氣罐、過(guò)濾器、霧化器、噴霧干燥塔、旋風(fēng)分離器；有機(jī)溶液漿料通過(guò)真空泵作用進(jìn)入脫氣罐，然后進(jìn)入過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后通過(guò)真空泵作用進(jìn)入噴霧干燥塔的霧化器，在噴霧干燥塔內(nèi)通過(guò)經(jīng)過(guò)電加熱的熱風(fēng)氣體進(jìn)行干燥，干燥后的顆粒與混合蒸汽進(jìn)入旋風(fēng)分離器，分離后的產(chǎn)品通過(guò)旋風(fēng)分離器底部流出；其特征在于：所述系統(tǒng)還包括循環(huán)管道一、循環(huán)管道二和制冷劑循環(huán)回路；

所述循環(huán)管道一包括送風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、熱交換器；

所述循環(huán)管道二包括蒸發(fā)器、熱交換器、氮?dú)庋a(bǔ)充裝置、電加熱器；

所述制冷劑循環(huán)回路包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置；

所述循環(huán)管道一、循環(huán)管道二和制冷劑循環(huán)回路共用蒸發(fā)器，所述循環(huán)管道一和循環(huán)管道二共用熱交換器；

所述旋風(fēng)分離器的混合蒸汽通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入循環(huán)管道一時(shí)，混合蒸汽通過(guò)引風(fēng)機(jī)作用依次進(jìn)入送風(fēng)機(jī)、熱交換器最后進(jìn)入蒸發(fā)器，在進(jìn)入蒸發(fā)器之前的混合蒸汽經(jīng)過(guò)熱交換后變成次混合蒸汽；

所述旋風(fēng)分離器的混合蒸汽通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入循環(huán)管道二時(shí)，與循環(huán)管道一的次混合蒸汽匯合共同通過(guò)蒸發(fā)器，然后進(jìn)入制冷劑循環(huán)回路，依次通過(guò)壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置，最后回到蒸發(fā)器，蒸發(fā)器將混合蒸汽和次混合蒸汽中的有機(jī)溶液冷凝，然后進(jìn)行回收，冷卻后的氣體再通過(guò)熱交換器，與循環(huán)管道一中的混合蒸汽進(jìn)行熱交換，進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入電加熱器，在電加熱器前端加入氮?dú)庋a(bǔ)充裝置，最后預(yù)熱氣體通過(guò)電加熱器加熱后連接至噴霧干燥塔。

上述噴霧干燥塔內(nèi)設(shè)置氧氣含量檢測(cè)儀。

本發(fā)明采用閉路循環(huán)方式，采用氮?dú)庾鳛榧訜嵫h(huán)氣體，使得系統(tǒng)可以保持在低氧狀態(tài)工作，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)保持微正壓狀態(tài)防止外界空氣進(jìn)入裝置。同時(shí)通過(guò)制冷循環(huán)回路對(duì)工作蒸汽中的有機(jī)溶劑機(jī)械冷凝回收，裝置對(duì)有機(jī)溶劑的回收率在90%以上，有效地減少了有機(jī)蒸汽對(duì)環(huán)境的污染。為了保證系統(tǒng)中的氮?dú)夂砍渥?，在其中加入了氮?dú)庋a(bǔ)充裝置，同時(shí)在噴霧干燥塔內(nèi)設(shè)置有氣體含量檢測(cè)儀，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)氧氣含量超過(guò)設(shè)定值時(shí)，控制氮?dú)庋a(bǔ)充裝置對(duì)系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)行氮?dú)庋a(bǔ)充，這樣可以更好地保障系統(tǒng)處于低氧狀態(tài)，保證產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)不變。

本發(fā)明的有益效果：

1、系統(tǒng)應(yīng)用氮?dú)庾鳛榧訜嵫h(huán)氣體，使系統(tǒng)內(nèi)保持低氧狀態(tài)，仿真在干燥過(guò)程中產(chǎn)品被氧化，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。系統(tǒng)內(nèi)加入氮?dú)庋a(bǔ)充裝置以及氣體含量檢測(cè)儀，實(shí)時(shí)地保證系統(tǒng)內(nèi)的氧氣處于低濃度狀態(tài)。

2、系統(tǒng)加入冷卻劑循環(huán)回路，對(duì)干燥過(guò)程中產(chǎn)生的混合蒸汽進(jìn)行冷卻，使混合蒸汽中的有機(jī)蒸汽冷凝，并對(duì)有機(jī)溶劑經(jīng)行回收再利用，其中回收率可以達(dá)到90%以上，避免了有機(jī)混合蒸汽對(duì)環(huán)境的污染。

3、系統(tǒng)中加入熱交換器，對(duì)工作蒸汽中的熱量進(jìn)行回收，將回收到的余熱對(duì)冷卻加熱循環(huán)氣體進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以大大降低能耗，增加了系統(tǒng)整體產(chǎn)出效率。

4、系統(tǒng)為閉路循環(huán)系統(tǒng)，且系統(tǒng)內(nèi)保持微正壓狀態(tài)，有效地隔離了外界空氣進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種節(jié)能型閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)，系統(tǒng)包括真空泵、脫氣罐、過(guò)濾器、霧化器、噴霧干燥塔、旋風(fēng)分離器；有機(jī)溶液漿料通過(guò)真空泵作用進(jìn)入脫氣罐，然后進(jìn)入過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后通過(guò)真空泵作用進(jìn)入噴霧干燥塔的霧化器，在噴霧干燥塔內(nèi)通過(guò)經(jīng)過(guò)電加熱的熱風(fēng)氣體進(jìn)行干燥，干燥后的顆粒與混合蒸汽進(jìn)入旋風(fēng)分離器，分離后的產(chǎn)品通過(guò)旋風(fēng)分離器底部流出；系統(tǒng)還包括循環(huán)管道一、循環(huán)管道二和制冷劑循環(huán)回路；

循環(huán)管道一包括送風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、熱交換器；

循環(huán)管道二包括蒸發(fā)器、熱交換器、氮?dú)庋a(bǔ)充裝置、電加熱器；

制冷劑循環(huán)回路包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置；

循環(huán)管道一、循環(huán)管道二和制冷劑循環(huán)回路共用蒸發(fā)器，循環(huán)管道一和循環(huán)管道二共用熱交換器；

旋風(fēng)分離器的混合蒸汽通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入循環(huán)管道一時(shí)，混合蒸汽通過(guò)引風(fēng)機(jī)作用依次進(jìn)入送風(fēng)機(jī)、熱交換器最后進(jìn)入蒸發(fā)器，在進(jìn)入蒸發(fā)器之前的混合蒸汽經(jīng)過(guò)熱交換后變成次混合蒸汽；

旋風(fēng)分離器的混合蒸汽通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入循環(huán)管道二時(shí)，與循環(huán)管道一的次混合蒸汽匯合共同通過(guò)蒸發(fā)器，然后進(jìn)入制冷劑循環(huán)回路，依次通過(guò)壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置，最后回到蒸發(fā)器，蒸發(fā)器將混合蒸汽和次混合蒸汽中的有機(jī)溶液冷凝，然后進(jìn)行回收，冷卻后的氣體再通過(guò)熱交換器，與循環(huán)管道一中的混合蒸汽進(jìn)行熱交換，進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入電加熱器，在電加熱器前端加入氮?dú)庋a(bǔ)充裝置，最后預(yù)熱氣體通過(guò)電加熱器加熱后連接至噴霧干燥塔。

上述噴霧干燥塔內(nèi)設(shè)置氧氣含量檢測(cè)儀。

實(shí)施例：

對(duì)以酒精作為溶劑的硬質(zhì)合金混合料進(jìn)行干燥。如圖所示首先漿料由真空泵提高動(dòng)力送入脫氣罐，對(duì)漿料中的空氣進(jìn)行分離，然后送入過(guò)濾器對(duì)漿料經(jīng)行過(guò)濾。通過(guò)真空泵對(duì)漿料進(jìn)行加壓，送入位于噴霧干燥塔中的霧化器經(jīng)行霧化，由于噴霧干燥塔內(nèi)充有高溫氮?dú)?，故霧狀漿料與工作蒸汽進(jìn)行接觸式換熱，使得漿料瞬間干燥，形成顆粒狀產(chǎn)品同時(shí)產(chǎn)生混合蒸汽。產(chǎn)品隨著工作氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器，硬質(zhì)合金混合料顆粒產(chǎn)品從旋風(fēng)分離器底部排出，混合蒸汽通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入循環(huán)管道一和循環(huán)管道二，進(jìn)入循環(huán)管道二的混合蒸汽通過(guò)蒸發(fā)器對(duì)制冷劑循環(huán)回路中的制冷劑進(jìn)行加熱，由于蒸汽被冷卻，其中有機(jī)溶質(zhì)蒸汽冷凝后通過(guò)管道出口流出系統(tǒng)，用于回收利用，剩下的冷卻低溫氮?dú)馔ㄟ^(guò)熱交換器進(jìn)行預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)了對(duì)循環(huán)管道一中混合工作蒸汽內(nèi)的熱量的利用，降低了能量消耗。預(yù)熱后的工作氣體通過(guò)電加熱器加熱成高溫氣體再次系統(tǒng)中對(duì)物料進(jìn)行干燥。當(dāng)系統(tǒng)同中氧氣含量超標(biāo)時(shí)，氣體含量裝置檢測(cè)到氧氣含量超標(biāo)，并通過(guò)發(fā)送指令給氮?dú)庋a(bǔ)充裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中氮?dú)獾难a(bǔ)充，保證系統(tǒng)處于低氧狀態(tài)。

該閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)適用范圍：①原料液由固體和有機(jī)溶劑組成; ②要求有機(jī)溶劑全部回收; ③干燥有毒的固體粉狀產(chǎn)品; ④不允許氣味、溶劑蒸汽和顆粒狀物質(zhì)逸出時(shí) ( 防止對(duì)環(huán)境、大氣造成污染) ; ⑤粉塵在空氣中可能形成爆炸混合物時(shí); ⑥有機(jī)溶劑有爆炸和燃燒危險(xiǎn)時(shí); ⑦在干燥過(guò)程中, 粉塵不允許與氧氣接觸時(shí)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。