CN101432063A - 凝聚装置及用于制造凝聚颗粒的方法 - Google Patents

凝聚装置及用于制造凝聚颗粒的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101432063A
CN101432063A CNA2006800544625A CN200680054462A CN101432063A CN 101432063 A CN101432063 A CN 101432063A CN A2006800544625 A CNA2006800544625 A CN A2006800544625A CN 200680054462 A CN200680054462 A CN 200680054462A CN 101432063 A CN101432063 A CN 101432063A
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
fluid bed
nozzle
decline
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006800544625A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101432063B (zh
Inventor
P·S·尼尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Process Engineering AS
Original Assignee
Niro AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Niro AS filed Critical Niro AS
Publication of CN101432063A publication Critical patent/CN101432063A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101432063B publication Critical patent/CN101432063B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/08—Making granules by agglomerating smaller particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/772—Articles characterised by their shape and not otherwise provided for

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种凝聚装置，其包括流化床、下降颗粒的源、用于雾化凝聚流体的一个或多个喷嘴以及用于排出凝聚颗粒的出口。在流化床中，颗粒被朝向出口引导并且经过外部区域和内部区域。本装置适用于制造具有较低微小颗粒含量的改进的凝聚颗粒产品。

Description

凝聚装置及用于制造凝聚颗粒的方法
技术领域
本发明涉及一种凝聚装置和一种用于制造凝聚颗粒的方法。本发明可用于增加颗粒尺寸以及用于除去或减少最终产品中的粉尘量。在某些实施例中，可以获得凝聚颗粒的窄颗粒尺寸分布。
背景技术
提供以颗粒状态存在的各种固体是非常便利的。然而，当颗粒尺寸较小时，可能引起粉尘问题。避免粉尘问题的一种方法是将较小的颗粒凝聚为较大的凝聚产品。此外，颗粒的凝聚可能带来新的或改变的属性，例如可溶性或可湿性增加。
EP 1 227 732 B1(Niro)提出了在喷雾干燥器中凝聚颗粒，所述喷雾干燥器具有在干燥室的顶部的柔性过滤元件以及在底部的一体式流化床。沿喷雾干燥室的锥形底部区段的一部分的内表面获得最佳的凝聚，由此大大减少了微小颗粒的量。
US5,695,701(Niro)公开了一种用于从液体制备凝聚材料的装置。该装置具有在底部的槽形流化路径和用于将雾化液体喷射到流态化粉末上的喷嘴。穿孔板中的穿孔被设置成使得流化气体在垂直于槽形路径的纵向方向的方向上被导向。在穿孔板上方，可以布置一排过滤器，离开的气体流以使得夹带的微小颗粒被分离并且落回到流化层的方式通过所述过滤器。
US5,044,093公开了一种在喷雾干燥室的底部具有流化床的喷雾干燥式颗粒生成装置。在该装置的流化床部分的穿孔板中，可以设置粘合剂供给喷嘴。该喷嘴垂直向上地喷射雾化的粘合剂液体，并且雾滴与流化床中的颗粒相碰撞。粘合剂供给喷嘴喷射到所谓的Wurster管中，将喷雾区域与流化床的其余部分分离开。增长中的颗粒在Wurster管壁的各侧上的区域之间在流化床内循环，直到获得充分的尺寸为止。
US 5,615,493(Niro)公开了一种在干燥室底部包括流化床的喷雾干燥装置。流化床被分为中央后混合区段和不会受下降的喷雾干燥颗粒影响的环绕的环形柱塞流(plug-flow)区段。在柱塞流区段中，考虑到获得进一步的凝聚，可以布置用于在颗粒上喷射适宜的液体的喷嘴。由于从中央区段向环形区段恒定供给颗粒以及通过例如溢流槽相应收回已干燥的凝聚颗粒，获得了沿流化床的内圆周的柱塞流。
在以上讨论的现有技术中，可以获得颗粒的凝聚。然而，在现有装置中的颗粒处理和凝聚流体的雾化没有十分明确地限定出均匀凝聚的产生。本发明的目的是提供一种装置，其能够执行更均匀的和被控制的凝聚处理。尤其地，期望避免或减少最终产品中微小颗粒的量，以在凝聚处理期间消除粉尘问题。
发明内容
本发明提供一种凝聚装置，所述凝聚装置包括：
流化床，该流化床具有穿孔板和用于产生通过该板的穿孔向上导向的流化气体流以便在该板上方维持流态化颗粒层的装置；
待在该流化床中凝聚的下降颗粒的源；
用于雾化凝聚流体的喷嘴，所述喷嘴位于流态化颗粒层的表面下方并且指向向上的方向；以及
用于排出凝聚颗粒的出口，
其中所述流化床设有接收大部分下降颗粒的外部区域和连接至所述出口的内部区域。
下降颗粒主要由外部区域接收并且在内部区域中被导向至出口。可以通过多种方式确保大部分下降颗粒由外部区域接收。在一个实施例中，外部区域占流化床的有效流化区域的大于50％，优选地大于70％。在另一个实施例中，在流化床上方设置圆锥形壁。圆锥形壁聚集下降颗粒并且颗粒在流化床的内周处被传送。下降颗粒随后以被控制的方式在外部区域中被凝聚。外部区域优选至少在由流化床壁界定的流动路径的一部分中。在外部区域中，适当地维持了柱塞流，以获得对下降颗粒的均匀处理。
在各区域中建立不同流化气体流速的装置通常被调整成使得与之前的区域相比最接近出口的区域具有更高的流化气体流速。内部区域中较高的流化气体流速确保了增长中的颗粒维持在流态化状态以及较小的颗粒被吹走。能够雾化均匀传送的凝聚流体的雾化喷嘴的存在，使得流化层为流态化颗粒提供了相同的湿度，因而，获得了最理想的凝聚。外部区域可以设有改变流化气体流速的两个或多个区段。
具有不同的流化气体流速的区段可以以各种方法设置在流化床的底部。在某一实施例中，穿孔板下方的充气室(plenum)设计成将更多的流化气体导向至特定区段。在另一实施例中，穿孔板的穿孔在具有最高气体流速的区段中较大，并且相反地，在具有较低气体流速的区段中较小。在另外一个实施例中，不同的区域从单独的充气室被供给流化气体。
在本发明的一方面中，流化床包括设置在流态化颗粒层中的至少一个分隔壁。所述至少一个分隔壁总体上将内部区域和外部区域分离。分隔壁可以布置在流化层的整个垂直范围内或仅布置在其一部分中。在优选的方面中，分隔壁与流化床的穿孔板邻接并且实质上垂直向上延伸。
分隔壁可以设置成限定颗粒的流动路径。分隔壁的形状除其他因素外还取决于流化床的内部形状。在本发明的优选方面中，外部区域中的流态化颗粒的流动路径沿着流化床壁的内圆周。在流化床的内壁实质上是垂直圆柱的情况下，分隔壁可以是同轴地布置在流化床中的圆柱部分。因此，在优选实施例中，至少部分为圆柱形的分隔壁同轴地设置在所述流化床中，由此限定了用于所述流化床的内圆周与所述分隔壁之间的流态化颗粒的柱塞流路径。
所限定的凝聚颗粒流动路径在连接到内部区域的出口终止。适当地，出口经由流化床的底部布置。出口通常设有用于受控制颗粒去除的装置，例如溢流槽。在本发明的某一方面中，凝聚颗粒的出口基本上位于流化床的中央。出口位于流化床的中央使得本发明能够容易适应现有的喷雾干燥器。此外，起始于圆周并且终止于流化床中央的颗粒流动路径以最佳的方式利用干燥能力。
下降颗粒的源并不限于是由特有技术制备的颗粒。下降颗粒可以实质上是干的或半干的。在本发明的优选方面中，下降颗粒包含一定量的湿气，这样使得它们在到达流化层之前凝聚到一定程度。在本发明的优选方面中，下降颗粒的源是从包括喷雾干燥器、过滤单元以及旋流器(cyclone)的组群中选出来的。在使用旋流器的情况下，设有将旋流器和流化床分离的防护装置。通常，喷雾干燥器优选作为下降颗粒的源。在干燥室的下部，壁通常为圆锥形并且与流化床的圆柱形壁相适配。因此，在本发明的优选方面中，流化床设置在喷雾干燥室的下部，所述流化床接收来自喷雾干燥器的下降的、半干的颗粒。颗粒被认为会沿干燥室的圆锥形壁滑落下，由此聚集在外部区域中。
在本发明的某一方面中，喷雾干燥器和过滤单元相结合，使得喷雾干燥室包括布置在内部的过滤器。优选地，过滤器是安装到喷雾干燥室的顶板中并且由逆风适度操作从而从过滤器中释放颗粒的柔性过滤袋。从过滤器下降的颗粒在干燥室的凝聚区域中与来自喷雾干燥器的半干颗粒相混合。半干的和部分凝聚的颗粒继续下降至流化床内。
在流态化颗粒的流动路径中，设置有用于雾化凝聚流体的一个或多个喷嘴，所述喷嘴位于流态化颗粒层的表面下方并且指向向上的方向。指向上方的喷嘴包括实质上指向垂直方向的喷嘴以及指向相对于垂直方向偏离直至90度的喷嘴。如果只使用单个喷嘴，则该喷嘴通常布置在外部区域中。然后内部区域用以干燥凝聚颗粒。如果需要，可以在外部区域中设置多于一个喷嘴。
为了获得较大的凝聚，通常沿流态化颗粒的柱塞流路径布置两个或更多凝聚喷嘴。喷嘴可以在流动路径中均匀分布即设置在各个区域中，或者可以集中在一些区段内。在喷嘴集中的情况下，通常优选将喷嘴集中在外部区域的第一部分中和/或流动路径的中部。
喷嘴在高度上可以是可调节的。在本装置的一些应用中，喷嘴位于与穿孔板相同的水平线上。然而，可以适当地将喷嘴置于穿孔板水平线之上或之下。在设置超过一个喷嘴的情况下，喷嘴可以设置在不同的高度。
根据本发明的某一实施例，凝聚喷嘴还可以设有围绕喷嘴同轴布置的管，该管用于围绕雾化流体供给辅助流化气体。在喷嘴的端部，辅助气体可以通过小孔释放出从而确保适当的速度，以增强流化层中的颗粒与雾化凝聚液体之间的相互作用。有利地，可以在辅助流化气体供给线路中设置漩涡装置以提高效率。为了准备适于待凝聚的不同产品的通用装置，凝聚喷嘴和/或围绕凝聚喷嘴同轴布置的管可以在高度上可调节。
本发明还提供一种用于制造凝聚颗粒的方法，该方法包括以下步骤：
在流化床中在具有供流化气体所流过的穿孔的板的上方维持流态化颗粒层，所述流化床被分为内部区域和外部区域，
为流态化颗粒层供给待在流化床中凝聚的下降颗粒，
在流态化颗粒层中雾化凝聚液体，
在柱塞流中将流态化颗粒导向至出口，
其中所述外部区域接收大部分下降颗粒并且所述内部区域连接至出口。
被控制的柱塞流是有利的。颗粒的均匀处理令人惊讶地产生了改进的最终产品的体积密度。基于本领域的现有技术的实验，原以为在凝聚处理期间产品的密度将相当大地降低。然而，在具体的样品中，体积密度维持在相同的值。在本发明的优选方面中，连接至出口的内部区域的流化气体流速比外部区域中的流化气体流速高。沿流态化颗粒的路径增大的流化气体流速是微小颗粒凝聚可能性增加的原因。结果是最终产品仅包含较小或可以忽略部分的小颗粒。
一般而言，优选在外部区域中使得流态化颗粒沿流化床壁的圆周传送。为了获得更高程度的凝聚，设有具有不同流化气体流速的区段，在每个区段中具有至少一个雾化喷嘴。在用于喷射凝聚流体的喷嘴是双流体喷嘴的情况下，喷嘴设有喷嘴气体供应源(supply)。此外，为了改进颗粒与凝聚流体之间的相互作用，可以优选地围绕喷嘴添加辅助流化气体以增加其周围的速度。高速度产生了确保充分的颗粒运动的局部负压。这样的辅助气体典型地具有5至50m/s的速度。为了在气流上产生漩涡以增强该效果，辅助流化气体供给线路可以包括诸如叶片之类的装置。
可以调节各个区域或区段中流化气体流速的差异，从而获得所需的流动特性。在某一实施例中，从一个区域或区段通向另一区域或区段的通道是连续的并且没有任何尖锐的边界。然而，通常希望通过沿流态化颗粒的路径逐步增加气体流速来控制流动。在本发明的某一方面中，最接近出口处的内部区域中的流化气体流速至少比流化床中相邻区域或区段中高5％。气体流速通常在0.3至3.0m/s的范围内，优选为0.5至1.5m/s，并且前面的区域或区段可以具有与之相比降低约5％至约40％的流化气体流速。在一个具体示例中，最接近出口的区域中的气体流速约为1.0m/s，并且前面区域中的气体流速约为0.9m/s。
取决于所需要的结果，下降颗粒可以以各种程度凝聚。在本发明的某一方面中，排出颗粒的平均颗粒尺寸与进入的下降颗粒相比至少为其两倍。而且，由于特定区域中最轻的颗粒被吹得较高直至进入干燥室内，一般而言本发明改变了颗粒尺寸分布。在流化床上方的区域中，当与来自喷雾干燥器的半干颗粒相互作用时，较轻的颗粒可能凝聚。因此，与使用流化床后混合凝聚技术的处理相比，颗粒尺寸分布通常更窄。
根据本发明的凝聚方法的优点是可以使用更保险的处理并且同时可以获得上述的其它优点。由于不是通过向颗粒供给凝聚流体而进行的流化床凝聚，现有技术的在喷雾干燥器中的凝聚需要具有较高湿气含量的产品下降至流化床以确保凝聚。具有高湿气含量的颗粒更倾向于形成块，并且进行的处理更接近干燥器极限。传统的FSDTM喷雾干燥器可以在流态化颗粒中具有例如3-5％的湿度，而在根据本发明方法的FSD-GRANULATORTM中，同样的产品可以具有14％的湿度。
在某一实施例中，排出颗粒的体积密度与进入的下降颗粒的体积密度实质上相同，即，凝聚后的体积密度与仿佛没有使用喷嘴一样显示实质上相同的值(以g/ml测量)。使用现有技术的方法，凝聚颗粒几乎总是具有比下降颗粒的体积密度低的体积密度。因此，本方法比上述先前可使用的方法更通用。
凝聚流体可以具有任意适宜的成分。例如，凝聚流体可以是水，或者可以与进入的下降颗粒具有实质上相同的干燥物质成分。另外，凝聚流体可以是熔融物(melt)。
附图说明
图1公开了一种凝聚装置，其中流化床位于喷雾干燥室的下部。
图2示出了一种凝聚装置，其中流化床布置在过滤单元的底部。
图3是从流化床上方观察的视图，其中设有两个喷嘴，在两个区域的每个中都有一个喷嘴。
图4是从流化床上方观察的视图，其中圆柱形分隔壁的一部分同轴地设置在流化床中。
图5示出了图4所示的实施例的局部透明视图。
图6示出了从流化床上方观察的视图，其中颗粒在流化床的中央排出。
图7公开了图6所示实施例的局部透明视图。
图8公开了在穿孔板中的设有辅助流化气体供应源的双流体喷嘴。
具体实施方式
图1中公开了本发明的实施例(Niro FSD-GRANULATORTM)。在图4和图5中从不同的角度示出了流化床的结构。
干燥室1被设置为具有上部的圆柱形部分2以及下部的向下逐渐变细的截锥形部分3。在干燥室的上部，设置有雾化器4。所示雾化器为喷嘴。可以使用任意合适的喷嘴，例如，双流体喷嘴或压力喷嘴，但可替换地也可以使用旋转式雾化器。在5处，风扇或类似的装置导入通常为空气的干燥气体。气体被传送至空气分配器6中并且通过围绕雾化器的环形小孔7被导入到干燥室中。为了获得希望的干燥能力，可以正常地控制在5处进入的气体流动和供给至喷射室的干燥气体的温度。
从雾化器喷射出的颗粒被干燥气体部分地干燥成潮湿颗粒。颗粒以向下较宽的方向被运送。在包括向下逐渐变细的截锥形壁的干燥室部分中，经常观察到凝聚。在干燥室的截锥形部分的底部，设置有流化床8作为延伸部分。
流化床包括穿孔板9和充气室10。穿孔板中的穿孔可以具有与被处理的具体颗粒相适配的任意适宜形状，并且可以沿多个方向引导流化气体。穿孔的形状可以设计成避免颗粒能够穿过这些穿孔或设计成改进流化床中的卫生条件。穿孔可以设计成辅助于将流态化颗粒朝出口运送。在US5,357,688(Niro，FLEX PLATETM)，US 5,392,531(Niro，NON-SIFTINGGILL PLATETM)，US 5,839,207(Niro，BUBBLE PLATETM)，以及US 5,695,701(Niro)中公开了穿孔板的具体实施例，这些专利的内容在此结合作为参考。在本发明的一方面中，穿孔朝向最接近出口的区域逐渐变大，从而为增加的流化气体流速作准备。
充气室10将流化气体分配至各个区域。在流化气体进口11处，风扇(未示出)为充气室供给气体(空气)。在充气室内，可以设置用以将流化气体导向至具体区段的装置。这样的装置包括挡板和屏蔽，从而在各区段中提供不同的流化气体流速。可替换地，各个区段可以设置单独的充气室。因此，各个区段可以连接至允许对流动至各个区段的气体进行调整的单独的风扇或类似的装置。
在流化床中设有用于雾化凝聚流体的喷嘴12。喷嘴可以是任意传统类型的喷嘴，包括压力喷嘴或双流体喷嘴。喷嘴在高度上可调节，从而可适应处理多种凝聚。因此，在某些应用中，有利的是将喷嘴移置至穿孔板的水平线以上，以确保已经具有需要的颗粒尺寸并且因此在流化层的下部中出现的颗粒不会再经受进一步凝聚。
图4和图5中更加详细地公开了流化床的设计。图4公开了位于各个区段13a、13b和13c中的喷嘴。喷嘴通常分散在流化床中，从而避免各个喷嘴之间的干涉。在流化床中设有分隔壁14和16。分隔壁与穿孔板9邻接，从而避免了较重的颗粒在各区域之间的移动。在分隔壁的一个表面上设有径向出口。流态化颗粒的流动路径开始于分隔壁14的不是面对径向出口的表面处。在流化床壁的内圆周与部分为圆柱形的分隔壁之间的空间中，颗粒在没有实质上的后混合的情况下被导向。下降至流化床的颗粒用由喷嘴喷射出的雾化液体处理，并且随后由流化气体干燥。在颗粒干燥期间，颗粒经过它们很粘并且可能粘附到其它颗粒上的相(阶段，phase)，由此形成了凝聚颗粒。重复若干次该处理，直至达到所需要的颗粒尺寸为止。
当颗粒从一个区段被传送至随后的区段时，例如，从区段13a传送至区段13b时，颗粒承受较高的流化气体流速。因此，较轻的颗粒将被较高地喷射至喷雾干燥室中并且经受与来自喷雾干燥器的下降颗粒的凝聚。以这种方式，微小颗粒的比例降低。当流态化颗粒到达第三区段13c，即，内部区域时，用凝聚流体处理流态化颗粒直到它们获得所需的重量为止。最终产品通过径向出口15离开流化床。
可以在随后的步骤中对产品进行进一步的处理。在本发明的一方面中，在干燥装置中对产品进行处理以便进一步干燥凝聚颗粒。干燥装置可以从本领域技术人员公知的多种装置中进行选择。例如，干燥装置可以是用于残留水分的自由或强制蒸发的移动式环形带，或者流化床。为了更好地控制最终水分含量，通常优选使用流化床。优选的流化床是Niro VIBRO-
Figure A200680054462D0013154219QIETU
。也可能希望在后干燥步骤之后冷却颗粒。因而，适宜地，流化床被隔离成干燥间和冷却间，以便同时进行颗粒的干燥和冷却。
喷雾干燥处理所消耗的干燥气体和流化床处理所消耗的流化气体一起被称作消耗气体，这些消耗气体通过导管17在喷雾干燥室的上部离开装置。可以经由一体式的过滤器或者在本装置以外的过滤单元或旋流器中处理消耗气体，以便从喷雾干燥室内的气体中分离带走的颗粒。当使用外部微小颗粒分离装置时，微小颗粒可能被再次添加到干燥室中。微小颗粒的添加适宜地发生在喷雾干燥室的顶部的雾化器附近或者喷雾干燥室的锥形部分处。
当在喷雾干燥室内处理消耗气体时，可以使用内部过滤器。优选地，过滤器是由诸如聚合物网线、织物或者天然或合成纤维或纱的熔融物之类的软质材料制成的柔性袋式过滤器。优选材料是聚合体，例如聚酯或聚丙烯。然而，过滤器也可以是非柔性的，例如金属过滤器、陶瓷过滤器、聚合物过滤器等等。
过滤器起保持颗粒并且收回消耗气体的作用。典型地，柔性过滤器是在干燥室中垂直布置的过滤袋。过滤袋在底部闭合，并且在顶部连接至用于收回消耗气体的装置。可以以环形模式在上圆柱部分中的干燥室内布置一串过滤袋，以减小空间要求。用于通过过滤器元件收回已用过的干燥气体的装置适于是风扇，但也可以是能够在过滤器前后产生足以移走消耗气体的压差的任意装置。
为了防止阻塞，过滤袋可以适当地设有能够产生短暂的、适度的加压气体逆向风的喷嘴，以使得沉淀在柔性过滤器元件上的微小颗粒下落到干燥室的下半部内。通过适当的调整，可以通过低压力下的较小逆向风从柔性过滤袋中释放出颗粒，这样不会使颗粒在干燥室内部的较大区域上传播，而是允许它们直接下落到喷雾干燥室锥形部分中的凝聚区域内。典型地，喷嘴平均每3分钟打开一次。可以根据防止阻塞的需要来选择每次逆风之间更长或更短的周期。喷嘴典型地是例如US 6,332,902(Niro)中所公开的反喷空气式喷嘴，该专利在此结合作为参考。
图2示出了本发明的实施例，其中从过滤单元滋生出下降颗粒。包括气流中夹带的颗粒的进料在进口19进入除尘室18。进料可以从例如外部干燥装置进入。作为示例，外部干燥装置可以是喷雾干燥器、快速干燥器或流化床。除尘室包括垂直布置在该室顶板上的过滤袋20。为了除去消耗气体，过滤袋通过导管21连接至风扇(未示出)。为了使得颗粒从过滤袋中释放出，过滤袋通常设有能够以与如上针对布置在喷雾干燥室内部的过滤袋所述类似的方式提供逆风的喷嘴。在干燥室18的底部，设置了流化床。流化床在图4和图5中被更详细地公开，并且在上文中进行了说明。
图3示出了流化床的实施例的俯视图。在第一区域13a中，设置了用于雾化凝聚流体的喷嘴12a。虚线限定了第一区段和第二区段13b之间的边界。第二区段包括用于雾化凝聚流体的第二喷嘴12b。在流化床的中央设置了空隙空间22，并且分隔壁将流化床的内壁与空隙空间连接起来。颗粒沿图中箭头所示的方向被传送，即，在同时被凝聚和干燥的同时，流态化颗粒的路径从区段13a至区段13b。在接近喷嘴的区域中，颗粒被雾化的凝聚流体弄湿并且趋向于凝聚。当颗粒被传送至第二区域13b时，气体流速增加并且较小的颗粒从流化层中吹出升高至室中，在该室中也进行凝聚。在第二区段中，凝聚颗粒通过从接近空隙空间的内部区域延伸至流化床的外部的出口15离开。
图6中，出口设置在流化床的中央或接近中央处。图7出了关于该实施例的更多的细节。流化层维持在穿孔板9上方并且通过三个区域13a、13b和13c导向。为了获得增强的凝聚，流态化颗粒由来自位于第一区段的三个喷嘴12、位于中间区段的两个喷嘴以及位于中央的两个喷嘴的雾化凝聚流体进行处理。由于绘图技术原因，图7仅示出了两个喷嘴，并且省略了分隔壁。当凝聚颗粒到达内部区域并且获得适宜的尺寸时，它们通过穿孔板中的中央出口并且离开装置。为了调整离开流化层的凝结颗粒的流动，导管设有旋转闸门17。可以调整流动从而调节流化体积。
图8示出了透过穿孔板9突出的喷嘴12。喷嘴包括用于凝聚液体的中央导管18。同轴地围绕用于凝聚液体的导管，设置了用于喷嘴气体的管19。喷嘴气体在高压力下被供给至喷嘴，从而在末端处将凝聚液体雾化。围绕用于供给喷嘴气体的管19，设置了用于供给辅助流化气体的第二管20。辅助流化气体通过小孔21释放出，该小孔21是可调节的，从而控制允许进入流化床的辅助流化气体的速度。总体上，辅助流化气体的速度比通过穿孔板供给的主流化气体的速度高。供给辅助流化气体所用的管可以设有使得气体产生漩涡的装置，例如叶片板。漩涡辅助气体增强了流化床中的凝聚颗粒与雾化的凝聚液体之间的相互作用。
示例
在Niro FSDTM喷雾干燥器中针对农业化肥产品上对本发明进行了试验。包括一体式流化床的喷雾干燥器在两个床区域的每个中都设有凝聚喷嘴。
当喷嘴关闭时，获得了平均颗粒尺寸为182微米和容积密度为0.36g/ml的产品。当凝聚喷嘴工作时，喷射与在喷雾干燥器的顶端中相同的料液，获得平均颗粒尺寸为495微米和容积密度为0.36g/ml的产品。因此，可能获得超过两倍的平均颗粒尺寸，同时能够保持体积密度。

Claims (24)

1.一种凝聚装置，所述凝聚装置包括：
流化床，该流化床具有穿孔板和用于产生通过该板的穿孔向上导向的流化气体流以便在该板上方维持流态化颗粒层的装置；
待在该流化床中凝聚的下降颗粒的源；
用于雾化凝聚流体的喷嘴，所述喷嘴位于流态化颗粒层的表面下方并且指向向上的方向；以及
用于排出凝聚颗粒的出口，
其中所述流化床设有接收大部分下降颗粒的外部区域和连接至所述出口的内部区域。
2.根据权利要求1所述的凝聚装置，其中所述流化床设有在各区域中建立不同的流化气体流速的装置。
3.根据权利要求1或2所述的凝聚装置，其中所述流化床包括设置在流态化颗粒层中的至少一个分隔壁。
4.根据权利要求3所述的凝聚装置，其中所述分隔壁与所述流化床的穿孔板邻接并且实质上垂直向上延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的凝聚装置，其中至少部分为圆柱形的分隔壁同轴地设置在所述流化床中，由此限定了用于所述流化床的内圆周与所述分隔壁之间的流态化颗粒的柱塞流路径。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的凝聚装置，其中凝聚颗粒的出口实质上位于流化床的中央，并且至少在所述外部区域中设置用于雾化凝聚流体的喷嘴。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的凝聚装置，其中下降颗粒的源是从包括喷雾干燥器、过滤单元以及旋流器的组群中选出来的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的凝聚装置，其中下降颗粒的源是喷雾干燥器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的凝聚装置，其中流化床设置在喷雾干燥室的下部内，所述流化床接收来自喷雾干燥器的下降的、半干的颗粒。
10.根据权利9所述的凝聚装置，其中所述喷雾干燥室包括布置在内部的过滤器。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的凝聚装置，其中沿流态化颗粒的柱塞流路径布置有两个或多个凝聚喷嘴。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的凝聚装置，其中凝聚喷嘴还设有围绕喷嘴同轴布置的管，该管用于围绕雾化流体供给辅助流化气体。
13.根据权利要求12所述的凝聚装置，其中在辅助流化气体的供给线路中设置有漩涡装置。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的凝聚装置，其中凝聚喷嘴和/或围绕凝聚喷嘴同轴布置的管在高度上可调节。
15.一种用于制造凝聚颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：
在流化床中在具有供流化气体所流过的穿孔的板的上方维持流态化颗粒层，所述流化床被分为内部区域和外部区域，
为流态化颗粒层供给待在流化床中凝聚的下降颗粒，
在流态化颗粒层中雾化凝聚液体，
在柱塞流中将流态化颗粒导向至出口，
其中所述外部区域接收大部分下降颗粒并且所述内部区域连接至出口。
16.根据权利要求15所述的方法，其中最接近出口处的内部区域的流化气体流速比外部区域的流化气体流速高。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中流态化颗粒的路径的至少一部分沿着流化床壁的圆周。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中所述两个区域在每个区域中均设有至少一个雾化喷嘴。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中最接近出口的内部区域中的流化气体流速至少比流化床中相邻邻接区域高5％。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中排出颗粒的平均颗粒尺寸与进入的下降颗粒相比至少为其两倍。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法，其中排出颗粒的体积密度与进入的下降颗粒的体积密度实质上相同。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法，其中凝聚流体与进入的下降颗粒具有实质上相同的干燥物质成分。
23.根据权利要求20所述的方法，其中排出颗粒的平均颗粒尺寸至少为200微米。
24.根据权利要求21所述的方法，其中排出颗粒的体积密度至少为0.30g/ml。
CN2006800544625A 2006-05-02 2006-05-02 凝聚装置及用于制造凝聚颗粒的方法 Expired - Fee Related CN101432063B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DK2006/000238 WO2007124745A1 (en) 2006-05-02 2006-05-02 Agglomeration apparatus and method for producing agglomerated particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101432063A true CN101432063A (zh) 2009-05-13
CN101432063B CN101432063B (zh) 2013-02-13

Family

ID=37514247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800544625A Expired - Fee Related CN101432063B (zh) 2006-05-02 2006-05-02 凝聚装置及用于制造凝聚颗粒的方法

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20090091049A1 (zh)
EP (1) EP2021115B1 (zh)
CN (1) CN101432063B (zh)
AT (1) ATE454935T1 (zh)
AU (1) AU2006343009B2 (zh)
DE (1) DE602006011793D1 (zh)
DK (1) DK2021115T3 (zh)
NZ (1) NZ572171A (zh)
WO (1) WO2007124745A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102794124A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 通用电气公司 固液材料混合装置
CN102836672A (zh) * 2012-04-17 2012-12-26 常州市宇通干燥设备有限公司 喷雾制粒流化干燥系统的卧式沸腾床
CN102847329A (zh) * 2012-04-17 2013-01-02 常州市宇通干燥设备有限公司 喷雾制粒流化干燥机组的离心式喷雾干燥塔
CN102847486A (zh) * 2012-04-17 2013-01-02 常州市宇通干燥设备有限公司 喷雾制粒流化干燥系统
CN103127897A (zh) * 2013-03-08 2013-06-05 南开大学 一种咪唑类离子液体的合成装置及应用
CN106178559A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 西姆莱斯股份公司 大附聚颗粒
CN106178560A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 西姆莱斯股份公司 生产喷雾干燥附聚颗粒的设备
CN107117637A (zh) * 2017-05-13 2017-09-01 江苏蓝遥净水剂有限公司 一种生产聚合氯化铝用喷雾干燥机
CN107471474A (zh) * 2017-08-02 2017-12-15 四川索朗臣环保科技有限公司 环保型薄膜塑料造粒机
CN108348873A (zh) * 2015-11-04 2018-07-31 原子能和替代能源委员会 通过低温流体使粉末混合并产生振动的设备

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9332776B1 (en) 2010-09-27 2016-05-10 ZoomEssence, Inc. Methods and apparatus for low heat spray drying
US8939388B1 (en) 2010-09-27 2015-01-27 ZoomEssence, Inc. Methods and apparatus for low heat spray drying
CN103702750B (zh) * 2011-06-16 2016-02-10 赫伯特·许特林 用于处理颗粒状物质的设备
DE102013005921A1 (de) * 2013-04-03 2014-10-09 Glatt Ingenieurtechnik Gmbh Fluidisierungsapparat
ES2745476T3 (es) 2013-04-03 2020-03-02 Glatt Ingtech Gmbh Procedimiento para el tratamiento de partículas sólidas
EP3033191A4 (en) * 2013-08-12 2017-05-24 United Technologies Corporation High temperature fluidized bed for powder treatment
CN105682784B (zh) * 2013-09-27 2019-08-20 贝克赛股份有限公司 流体床分类元件
WO2015185059A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-10 Gea Process Engineering A/S An air disperser comprising a guide vane framework for a spray drying apparatus, and method for assembling such an air disperser in a spray drying apparatus
IL235751A0 (en) * 2014-11-18 2015-02-26 Omrix Biopharmaceuticals Ltd An addition to the spray dryer
US10293378B2 (en) 2015-02-06 2019-05-21 United Technologies Corporation Powder processing apparatus for classifying and degassing
US11247378B2 (en) * 2016-04-22 2022-02-15 Steerlife India Private Limited Processor and a process for granulation of powders
US9861945B1 (en) 2017-08-04 2018-01-09 ZoomEssence, Inc. Ultrahigh efficiency spray drying apparatus and process
US10155234B1 (en) 2017-08-04 2018-12-18 ZoomEssence, Inc. Ultrahigh efficiency spray drying apparatus and process
US9993787B1 (en) 2017-08-04 2018-06-12 ZoomEssence, Inc. Ultrahigh efficiency spray drying apparatus and process
MX2020001407A (es) 2017-08-04 2020-07-14 Zoomessence Inc Aparato y proceso de secado por pulverizacion de ultra alta eficiencia.
US10486173B2 (en) 2017-08-04 2019-11-26 ZoomEssence, Inc. Ultrahigh efficiency spray drying apparatus and process
US10569244B2 (en) 2018-04-28 2020-02-25 ZoomEssence, Inc. Low temperature spray drying of carrier-free compositions
WO2020118231A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-11 Jabil Inc. Apparatus, system and method of forming polymer microspheres for use in additive manufacturing

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986004833A1 (en) * 1985-02-22 1986-08-28 Brian Harding Sparge pipe assembly for fluidised bed
US5044093A (en) * 1988-03-30 1991-09-03 Ohkawara Kakohki Co., Ltd. Spray-drying granulation apparatus
US5230892A (en) * 1990-08-24 1993-07-27 Bayer Aktiengesellschaft Solid formulations
DE69014204T2 (de) * 1990-09-11 1995-05-18 Niro Holding As Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines pulverförmigen oder körnigen Materials oder Produkts mit Gas.
DE4304405A1 (de) * 1993-02-15 1994-08-18 Bayer Ag Verfahren zur kontinuierlichen Wirbelschichtagglomeration
DK62994A (da) * 1993-11-15 1995-05-16 Niro Holding As Apparat og fremgangsmåde til fremstilling af et agglomereret materiale
US5470387A (en) * 1994-03-07 1995-11-28 Niro A/S Continuous multicell process and apparatus for particle coating including particle recirculation
ES2105688T3 (es) * 1994-03-11 1997-10-16 Niro Holding As Dispositivo de secado por pulverizacion.
US5632102A (en) * 1994-11-14 1997-05-27 Glatt Gmbh Process and apparatus for the production and/or treatment of particles
NL1000611C2 (nl) * 1995-06-20 1996-12-23 Stork Friesland Bv Inrichting, alsmede werkwijze voor het bereiden van een gesproeidroogd produkt.
US5839207A (en) * 1995-12-22 1998-11-24 Niro A/S Fluid bed apparatus, a bed plate therefore, and a method of making a bed plate
AU4133899A (en) * 1999-06-08 2000-12-28 Niro A/S A process and a plant for spray drying
NZ519401A (en) 1999-11-09 2003-10-31 Niro Atomizer As A process for producing a spray dried, agglomerated powder of baby food, whole-milk or skim-milk, and such powder
ATE249870T1 (de) * 2000-02-02 2003-10-15 Niro Atomizer As Filtereinheit zur gasfiltration
US6532905B2 (en) * 2001-07-17 2003-03-18 The Babcock & Wilcox Company CFB with controllable in-bed heat exchanger

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102794124A (zh) * 2011-05-27 2012-11-28 通用电气公司 固液材料混合装置
CN102836672B (zh) * 2012-04-17 2014-08-20 江苏宇通干燥工程有限公司 喷雾制粒流化干燥系统的卧式沸腾床
CN102836672A (zh) * 2012-04-17 2012-12-26 常州市宇通干燥设备有限公司 喷雾制粒流化干燥系统的卧式沸腾床
CN102847329A (zh) * 2012-04-17 2013-01-02 常州市宇通干燥设备有限公司 喷雾制粒流化干燥机组的离心式喷雾干燥塔
CN102847486A (zh) * 2012-04-17 2013-01-02 常州市宇通干燥设备有限公司 喷雾制粒流化干燥系统
CN102847486B (zh) * 2012-04-17 2014-08-20 江苏宇通干燥工程有限公司 喷雾制粒流化干燥系统
CN102847329B (zh) * 2012-04-17 2014-06-18 江苏宇通干燥工程有限公司 喷雾制粒流化干燥机组的离心式喷雾干燥塔
CN103127897A (zh) * 2013-03-08 2013-06-05 南开大学 一种咪唑类离子液体的合成装置及应用
CN103127897B (zh) * 2013-03-08 2014-05-28 南开大学 一种咪唑类离子液体的合成装置及应用
CN106178559A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 西姆莱斯股份公司 大附聚颗粒
CN106178560A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 西姆莱斯股份公司 生产喷雾干燥附聚颗粒的设备
CN108348873A (zh) * 2015-11-04 2018-07-31 原子能和替代能源委员会 通过低温流体使粉末混合并产生振动的设备
CN108348873B (zh) * 2015-11-04 2020-11-10 原子能和替代能源委员会 通过低温流体使粉末混合并产生振动的设备
CN107117637A (zh) * 2017-05-13 2017-09-01 江苏蓝遥净水剂有限公司 一种生产聚合氯化铝用喷雾干燥机
CN107117637B (zh) * 2017-05-13 2019-03-01 江苏蓝遥净水剂有限公司 一种生产聚合氯化铝用喷雾干燥机
CN107471474A (zh) * 2017-08-02 2017-12-15 四川索朗臣环保科技有限公司 环保型薄膜塑料造粒机

Also Published As

Publication number Publication date
US9370756B2 (en) 2016-06-21
EP2021115A1 (en) 2009-02-11
CN101432063B (zh) 2013-02-13
DK2021115T3 (da) 2010-04-06
AU2006343009B2 (en) 2010-08-19
AU2006343009A1 (en) 2007-11-08
EP2021115B1 (en) 2010-01-13
NZ572171A (en) 2010-06-25
US20150246333A1 (en) 2015-09-03
ATE454935T1 (de) 2010-01-15
WO2007124745A1 (en) 2007-11-08
DE602006011793D1 (de) 2010-03-04
US20090091049A1 (en) 2009-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101432063B (zh) 凝聚装置及用于制造凝聚颗粒的方法
EP0729383B1 (en) A process and a spray drying apparatus for producing an agglomerated powder
US4591324A (en) Granulating apparatus
EP0961646B1 (en) Spray drying method and apparatus and cleaning method for such an apparatus
WO2000074836A1 (en) A process and a plant for spray drying
EP0749770A1 (en) Device and method for preparing a spray-dried product
AU681651B2 (en) Spray drying device
AU764849B2 (en) A process for producing a spray dried, agglomerated powder of baby food, whole-milk or skim-milk, and such powder
KR101683218B1 (ko) 유동층 과립기의 가동방법 및 유동층 과립기
AU2003285835B2 (en) Spray-drying device
EP3124110A1 (en) A process and spray drying apparatus for spray drying products
JP2002306944A (ja) 造粒乾燥方法並びに流動層造粒乾燥装置
KR101623036B1 (ko) 유동층 과립기의 가동방법 및 유동층 과립기
RU2398816C2 (ru) Способ получения гранулята из солодового экстракта
DK200600638A (da) Agglomeration apparatus and method for producing agglomerated particles
WO2001003807A1 (en) A process and an apparatus for spray drying a liquid to produce an agglomerated product
NZ258862A (en) Spray drying with pneumatic refeeding of fine particles providing upward outward annular drying near conical chamber wall

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130213

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee