高效節能旋流床組合式乾燥新工藝的製作方法

2023-10-26 16:43:32

專利名稱：高效節能旋流床組合式乾燥新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高效節能旋流床組合式乾燥工藝。
含溼固體物料的乾燥廣泛見於多種工業過程，據統計用於物料乾燥過程的能耗，約佔整個工業過程能量消耗的1/4左右，因此開發高效節能的乾燥工藝和設備對國民經濟有重大影響。對粉狀和細顆粒狀物料乾燥，國內多數廠家採用的工藝和設備為閃蒸法、流化床法、閃蒸/流化床法。這些方法均有其局限性，往往表現為氣體的能量利用率較低、能耗較大、停留時間分布不好等缺點。目前上述方法仍在不斷完善和發展中，它大致代表了目前的乾燥技術水平。為了進一步提高幹燥效率，延長物料在提升菅內的停留時間，國外最近推出一種旋流床2與氣流菅串聯組合乾燥新技術，其技術流程見圖一。溼物料與熱空氣一起進入氣流菅1內，在幾秒鐘內即將表面水分除掉，並立即進入旋流乾燥器2繼續乾燥、直至達到要求，產品經旋風分離器3捕集，乏氣放空排放。
旋流床乾燥器是系統中的關鍵設備，它的結構和乾燥原理見圖2，高速熱氣流I攜帶著予幹後的溼物料III，從旋流床2的下部入口VI切線方向進入最下一個乾燥室，氣流和物料在乾燥室內高速旋轉，離心力將固體物料甩向旋流床2的邊壁，氣流則夾帶著角動量較小的顆粒上升進入較上一個乾燥室，被甩向邊壁的固體物料，聚集後沿斜面不斷地下滑與中心的上升氣流匯合一起進入較上一個乾燥窒，重複前一個乾燥室的流動行為，物料與風最後從旋流床2上部出口VII流出，由於物料在旋流床2內不斷地被旋轉、甩壁、聚集和下滑等，大大延長了物料在旋流床2內的運動路徑，這等於延長了物料的乾燥時間，同時由於在旋流床2內氣流與物料流動速度和相對速差均被加大，則等於加大了氣固間傳質係數，致使旋流床2與相應的氣流乾燥床和流化床相比具有更高的乾燥效率。此種乾燥工藝最先是由德國的赫司特(Hoechst)公司提出的，但此工藝的不足之處在於1、由於物料和氣流在出氣流管1後直接進入旋流床2，氣流在氣流管已被溼物料加溼，溫度已被降低，在旋流床2內繼續作乾燥介質使用時，乾燥的推動力會明顯減弱，使物料在旋流內的乾燥時間會明顯延長，對於一些要求深度乾燥的物質這一缺點表現更為突出。
2、由於進入氣流菅的氣流將全部進入旋流床2，必然會使旋流床2的設備體積較大、動力消耗較高。
3、由於物料和氣流出氣流菅後直接進旋流床2，旋流床必然要求安裝在氣流菅上方、使整體設備高度提高。
本發明的目的在於克服現有工藝技術的不足，提供一種旋流床新型組合式乾燥工藝，它與現有技術相比，本發明流程更為合理、能耗更低、熱效率更高，還具有設備小，布置緊湊、投資省等特點，更能體現當代乾燥技術的發展趨勢。
本發明的技術方案為一種高效節能旋流床組合式乾燥新工藝，系由稀相併流氣流菅和旋流床組成，其特徵在於含溼物料經熱風I在氣流管內初步乾燥後，由旋風分離器進行氣固分離，予乾物料再經熱風II在旋流床內進行二次最終乾燥而得到最終產品；所述的乾燥工藝，將含溼物料和熱風均從氣流管的下部送入，進行並流操作，物料與風一起進旋風分離器進行氣固分離，分離後的乏氣放空排放，分離後的固體物料隨熱風II一起進入旋流床2；所述的乾燥工藝，從旋流床排出的物料與熱風一起進入旋風分離器進行氣固分離，分離出的固體物料作為產品包裝，分離後的氣體引入到氣流管的中部，與熱風I一起對含溼物料進行乾燥，然後排放；所述的乾燥工藝，所使用熱風I使用高溫普通風，熱風II使用經過脫溼處理的次高溫風，也可以使用普通次高溫風。
下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施進行詳細說明。


圖1為現有的技術流程圖；圖2為旋流床乾燥器結構示意圖；圖3為本發明所提供的工藝圖。
圖中各標號分別表示氣流管1，旋流床2，旋風分離器3，旋風分離器4，熱風I，熱風II，溼物料III，產品IV，放空V，氣體和溼物料入口VI，氣體和乾燥物料出口VII。
由風機來的兩股乾燥用氣體分別加熱到一定溫度，熱風I直接進入氣流乾燥管1與溼物料III接觸、進行初級乾燥(一般為恆速乾燥)，初步乾燥後的物料經旋風分離器3撲集後送入旋流床2，熱風II先進入旋流床乾燥器2，完成對物料的最終乾燥後，經分固分離後再進入氣流菅乾燥器1的中部和熱風I一起作為初級乾燥用風，最後和熱風I一起作為乏氣放空V。一般情況下，溼物料III在氣流菅1中進行的是恆速乾燥、為表面擴散控制、所需乾燥時間較短，一般為幾秒鐘；在旋流床2內進行是降速乾燥，為內擴散控制、所需乾燥時間較長，對於需要深度乾燥或熱敏性物質，為了提高在旋流床2中的乾燥推動力，熱風II可以先進行脫溼處理。
本發明與現有技術相比具有如下特點1、高溫空氣的熱量利用更加充分、乾燥過程的蒸汽消耗降低。
由於現有工藝法氣流菅與旋流床串聯接，排空乏氣是在流程的末端，要求乏氣對最終乾燥產品仍有一定的乾燥能力，因此必然會要求乏氣具有較低的相對溼度和較高的溫度，而本發明最後乏氣的排放是在氣流菅的末端，物料只進行初步乾燥，要求對初步乾燥物料具有乾燥能力的乏氣，其相對溫度可以高於現有工藝法，而溫度可以低於現有工藝法，這表明本發明對高熱空氣的能量利用更加充分，使熱空氣用量減小，加熱空氣用蒸汽用量也減小。主要由於這一因素，使現有工藝流程的實際能耗比理論能耗高得多。
2、具有更高的乾燥強度由於現有技術是串聯接法，進入旋流床的氣體溫度低、溫度大。乾燥強度低；而本發明進入旋流床的熱風II為新鮮高溫氣(有時還進行脫溼處理)、溫度高、溼度小、推動力大、乾燥強度高。
3、過程動力消耗低由於現有技術全部氣體都要通過氣流管和旋流床，其動力消耗值為氣體總量×(氣流管壓降＋旋流床壓降)本發明通過旋流床的氣體量僅為氣流管內總流量的25％左右，因此本發明的動力消耗值為氣體總量×(氣流管壓降＋25％旋流床壓降)所以，本發明的動力消耗比現有串聯接技術節省了75％氣體總量×旋流床壓降。
4、設備投資節省由於本發明進入旋流床的氣流量僅為串聯接法的25％左右，使旋流床的設備體積大幅度減小，加上設備安裝高度降低，使設備總投資明顯節省。
5、由於本發明旋流床入口熱風II溫度、風量、溫度可以根據被乾物料的性能進行調整和控制，因此可以實現乾燥過程的最優化操作。
權利要求
1.一種高效節能旋流床組合式乾燥新工藝，系由稀相併流氣流菅(1)和旋流床(2)組成，其特徵在於含溼物料(III)經熱風(I)在氣流管(1)內初步乾燥後，由旋風分離器(3)進行氣固分離，予乾物料再經熱風(II)在旋流床(2)內進行二次最終乾燥而得到最終產品。
2.如權利要求1所述的乾燥工藝，其特徵在於含溼物料和熱風均從氣流管(1)的下部送入，進行並流操作，物料與風一起進旋風分離器(3)進行氣固分離，分離後的乏氣放空排放(V)。
3.如權利要求1所述的乾燥工藝，其特徵在於從旋流床(2)排出的物料與熱風(VI)一起進入旋風分離器(4)進行氣固分離，分離出的固體物料作為產品包裝，分離後的氣體引入到氣流管(1)的中部，與熱風(I)一起對含溼物料(III)進行乾燥，然後排放。
4.如權利要求1所述的乾燥工藝，其特徵在於所使用熱風(I)使用高溫普通風，熱風(II)使用經過脫溼處理的次高溫風，也可以使用普通次高溫風。
全文摘要
本發明涉及一種旋轉床組合式乾燥新工藝，溼物料隨熱風在氣流管初步乾燥後，由旋風分離器將預乾物料捕集，並隨熱風一起進入旋流床進行二次乾燥。本工藝的顯著特點是熱空氣能量利用充分，動力消耗低，乾燥強度高，設備體積減小、安裝高度降低，流程更為合理，是一種較為理想的乾燥工藝。
文檔編號F26B3/02GK1147621SQ9610221
公開日1997年4月16日 申請日期1996年2月14日 優先權日1996年2月14日
發明者俞芷青, 金湧, 易江林, 蔣大洲 申請人:蔣大洲