CN101776373A

CN101776373A - 带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置

Info

Publication number: CN101776373A
Application number: CN200910045134A
Authority: CN
Inventors: 黄龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-14

Abstract

带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置是更为高效节能的一种新型干燥技术。除具有过热蒸汽干燥所有的优点外，它的能源利用效率更高。带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置是由多级干燥系统组成：各级干燥是增压过热蒸汽干燥；各级干燥均为带有内加热器的流化床干燥机；只向第一级干燥系统提供干燥所需的高温高压蒸汽，第二级及以后各级干燥所需能量是由上一级干燥所产生的过热蒸汽所提供；各级干燥所需的蒸汽在每一级干燥中被湿物料冷凝成冷凝水后，排出干燥系统，只是在最后一级干燥中，所产生的蒸汽以尾气形式排出干燥系统；各级干燥所产生的蒸汽除了满足自身循环所需外，进入下一级的流化床干燥机的内加热器中，向湿物料干燥提供热量，在最后一级干燥中，所产生的蒸汽出料满足自身循环所需外，排出干燥系统外。

Description

带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置

所属技术领域

本发明涉及通过对第一级增压过热蒸汽干燥所产生的蒸汽在第二级及以后各级干燥机中重复利用，而开发的高效节能的新型干燥工艺。

背景技术

过热蒸汽干燥是一种新型的环保节能干燥技术。在过热蒸汽干燥中，被干燥的物料和过热蒸汽直接接触。它具有节能，减排，防止爆炸和着火，干燥的产品质量好等优点。

在过热蒸汽干燥工艺中，系统内所循环的气体为过热蒸汽，湿物料在其中被过热蒸汽加热脱水而变为蒸汽，所产生的蒸汽在系统内循环，经过换热器加热后，提供热量对湿物料进行干燥。超出系统循环所需的过热蒸汽则由风机排出干燥系统。排出干燥系统的过热蒸汽通常用于加热热水或处理达到环保标准后排空。

由于干燥系统内所循环的气体为过热蒸汽，因此没有任何爆炸和着火的危险。并且所排放的尾气基本上是过热蒸汽，没有常规的热风干燥中的空气成分，因此，该工艺也比常规的热风干燥节能，尾气排放量也大大降低。因此，过热蒸汽环式干燥机在美国和加拿大的燃料酒精行业得到了广泛的应用(见参考文献1)。

过热蒸汽干燥的研究和推广应用始于欧洲。由于其显著的节能和环保特点，目前在北美和澳洲也开始引起关注和应用(见参考文献2)。

世界上过热蒸汽干燥主要应用于化工，食品，木材加工和造纸行业。从2005年起，一些中国大学，研究机构和干燥方面的公司也进行初步实验研究，探索其应用领域。

目前所有的过热蒸汽干燥均为常压过热蒸汽干燥，干燥系统在运行时，部分处于负压，空气容易进入干燥系统内部，因此从过热蒸汽干燥系统中排出的蒸汽空气等不凝气体比例较高，可达5％-12％，限制其重复利用的可能性，特别是在干燥过程中的再次使用。

发明内容

带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置，是本申请人开发出的更为高效节能的一种新型干燥技术。带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置是由多级干燥系统组成：各级干燥是增压过热蒸汽干燥；各级干燥均为带有内加热器的流化床干燥机；只向第一级干燥系统提供干燥所需的高温高压蒸汽，第二级及以后各级干燥所需能量是由上一级干燥所产生的过热蒸汽所提供；各级干燥所需的蒸汽在每一级干燥中被湿物料冷凝成冷凝水后，排出干燥系统，只是在最后一级干燥中，所产生的蒸汽以尾气形式排出干燥系统；各级干燥所产生的蒸汽除了满足自身循环所需外，进入下一级的流化床干燥机的内加热器中，向湿物料干燥提供热量，在最后一级干燥中，所产生的蒸汽出料满足自身循环所需外，排出干燥系统外。

各级干燥的物料可以是同一种物料，也可以是不同物料。对于同一种物料的干燥，湿物料与蒸汽可以是顺流，也可以是逆流，取决于工艺需要。

由于各级干燥是增压过热蒸汽干燥，其产生的过热蒸汽纯度较高，压力温度也较高，可以实现多次重复利用。

可重复利用的增压过热蒸汽干燥工艺广泛适用于各种颗粒，粉状物料的干燥。通过返料，造粒等工序进行预处理后，也可以适用于膏状物料的干燥。在化工，食品，制药，矿产，市政等领域有广阔的应用前景，特别是在煤炭(包括褐煤)，市政和工业污泥，各类工业废弃物的处理具有显著的环保和经济效益。

该工艺具有以下优点：

·具有常规的过热蒸汽干燥的一切优点。

·向第一级干燥所提供的热量能够被重复使用，达到节能目的。第一级干燥所产生的过热蒸汽作为第二级及以后各级干燥所需的热源，被多次重复利用，从而具有更高的能源利用效率。

·除了最后一级干燥所产生的过热蒸汽以蒸汽方式排出干燥系统外，其余各级干燥中提供热量的过热被冷凝为冷凝水，易于进行处理排放。

附图说明

图1是本发明带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置的示意图

具体实施方式

下面以三级干燥为例进行说明。

如图1所示，湿物料由第一级干燥加料1加入第一级干燥机2中，被流化床的内加热器中的高温过热蒸汽加热脱水。流化床的内加热器中的高温过热蒸汽由外部通过第一级干燥高温高压蒸汽入口9进入第一级干燥系统。在被湿物料冷凝为冷凝水后由第一级干燥冷凝水出口7排出第一级干燥系统。干燥后的物料由第一级干燥出料7排出干燥系统。湿物料中的水分蒸发所产生的蒸汽在第一级干燥系统内循环，经过第一级干燥旋风除尘器3，所带出细颗粒物料被分离后由第一级干燥旋风出料6排出干燥系统。除尘后的气体经过第一级干燥循环风机4，在第一级干燥系统内循环。

超出系统循环所需的过热蒸汽则排出第一级干燥至第二级干燥的流化床的内加热器中。

在第二级干燥系统中，湿物料由第二级干燥加料9加入第二级干燥机10中，被流化床的内加热器中的过热蒸汽加热脱水。流化床的内加热器中的过热蒸汽来自第一级干燥。在被湿物料冷凝为冷凝水后由第二级干燥冷凝水出口15排出第二级干燥系统。干燥后的物料由第二级干燥出料14排出干燥系统。湿物料中的水分蒸发所产生的过热蒸汽，经过第二级干燥旋风除尘器11，所带出细颗粒物料被分离后由第二级干燥旋风出料13排出干燥系统。除尘后的蒸汽经过第二级干燥循环风机12后在第二级干燥内循环。

超出系统循环所需的过热蒸汽则排出第二级干燥至第三级干燥的流化床的内加热器中。

在第三级干燥系统中，湿物料由第三级干燥加料16加入第三级干燥机17中，被流化床的内加热器中的过热蒸汽加热脱水。流化床的内加热器中的过热蒸汽来自第二级干燥。在被湿物料冷凝为冷凝水后由第三级干燥冷凝水出口23排出第二级干燥系统。干燥后的物料由第三级干燥出料22排出干燥系统。湿物料中的水分蒸发所产生的过热蒸汽，经过第三级干燥旋风除尘器18，所带出细颗粒物料被分离后由第三级干燥旋风出料21排出干燥系统。除尘后的蒸汽经过第三级干燥循环风机19后在第三级干燥内循环。

超出系统循环所需的过热蒸汽则排出干燥系统。

通过去除示意图中的第二级干燥(方块中的所有工艺设备)，即9，第二级干燥加料；10，第二级干燥机；11，第二级干燥机旋风除尘器；12，第二级干燥循环风机；13，第二级干燥机旋风出料；14，第二级干燥出料；15，第二级干燥冷凝水出口，则整个干燥系统成为由第一级和第三级干燥系统所组成的两级干燥。

通过增加一套或两套示意图中的第二级干燥(方块中的所有工艺设备)，即9，第二级干燥加料；10，第二级干燥机；11，第二级干燥机旋风除尘器；12，第二级干燥循环风机；13，第二级干燥机旋风出料；14，第二级干燥出料；15，第二级干燥冷凝水出口，则整个干燥系统成为四级或五级干燥。所增加的第四级或/和第五级干燥必须介于第一级和第三级干燥系统之间。

Claims

1.带有内加热器的可重复利用的增压过热蒸汽干燥方法及装置其特征在于：由多级干燥系统串联组合而成；每一级干燥均为增压过热蒸汽干燥；每一级干燥机均为带有内加热器的流化床干燥机。第一级干燥系统的热源由外供的高温高压蒸汽提供，以后各级干燥的热源则由上一级干燥所产生的过热蒸汽所提供，最后一级干燥所产生的尾气排出干燥系统。湿物料在各级干燥中所产生的蒸汽除了满足系统循环所需之外，进入下一级干燥机的内加热器中，为湿物料的干燥提供热源。

2.如权利要求书1所说，该干燥工艺的特征在于，干燥系统是由多级干燥所组成。干燥系统的级数在2到10级之间。

3.如权利要求书1所说，该干燥工艺的特征在于，只向第一级干燥系统提供干燥所需热源。

4.如权利要求书1所说，该干燥工艺的特征在于，第二级及以后各级干燥的热源是由上一级干燥所产生的过热蒸汽所提供的。

5.如权利要求书1所说，该干燥工艺的特征在于，干燥所产生的尾气只在最后一级排出干燥系统。在其余各级干燥中，只有冷凝水排出。

6.如权利要求书1所说，该干燥工艺的特征在于，各级干燥机均为带有内加热器的流化床干燥机。

7.如权利要求书1所说，该干燥工艺的特征在于，多级干燥的物料可以为相同物料，也可以是不同物料。并且多级干燥的物料与加热流体可以并联，也可以是串联，由物料性质和干燥要求确定。

8.如权利要求书1所说，该干燥工艺的特征在于，各级干燥为增压过热蒸汽干燥，其系统循环压力(绝对压力)在1bar到15bar之间。