CN102483302A - 用于干燥流体或湿产物的方法以及用于执行该方法的干燥设备 - Google Patents

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Abstract

在用于干燥流体或湿产物的方法和设备(1)中，设置干燥腔(2)、空气入口、馈送贮存器(3)和产物回收系统(14)。在操作过程中，流体或湿产物被以预定的流量从馈送贮存器馈送至干燥腔中，已完成干燥产物以与可控的设定的流量馈送至干燥腔中。流体或湿产物与已完成干燥的产物在干燥腔中混合。流体或湿产物与已完成干燥的产物的混合物在包含已完成干燥的产物的气体中干燥，产物在产物回收系统中从所述气体中回收。

Description

用于干燥流体或湿产物的方法以及用于执行该方法的干燥设备
技术领域
本发明涉及一种用于干燥流体或湿产物的方法，包括步骤：提供干燥腔、空气入口、馈送贮存器和产物回收系统；和将流体或湿产物从馈送贮存器以预定的流量馈送至干燥腔中。本发明还涉及一种适合于执行该方法的干燥设备。 
背景技术
处理各种产物包括对具有或多或少的流体浓度的馈送物进行干燥。这种馈送物包括浆糊、滤渣和高粘度的液体，例如农业化学制剂、陶瓷、染料/颜料、无机和有机化学物质以及垃圾产物，例如淤泥、渣滓等。可以以许多方式进行干燥，包括使用接触式干燥机、带式干燥机、鼓式干燥机和盘式干燥机。然而，所有上述干燥过程都具有缺陷：它们带来长的处理时间和需要后处理，例如碾压以便获得可接受的最终产物。替代的过程包括使用闪蒸干燥机或快速干燥器或气动干燥机，其中待干燥的产物被馈送至干燥腔，所述产物通过所述干燥腔一次且其液体含量中部分被蒸发和排放。闪蒸干燥机的进一步发展是所谓的涡流粉碎器干燥机，这种干燥机的一种示例是SWIRL ELUIDIZERTM(GEA Niro)。在涡流粉碎器干燥机(例如SWIRL ELUIDIZERTM)中，从设置有剂量螺杆的馈送贮存器将馈送物引入到干燥腔中，剂量螺杆能够将馈送物以连续和可控的流量馈送至干燥腔。所述干燥腔在其下部设置有垂直旋转粉碎器，且在底部的上方的所述干燥腔具有空气入口，所述空气入口用于将以切向气流的方式引入热空气，由此与旋转粉碎器一起产生可控的涡旋气流。于是，叶轮将馈送物粉碎，且馈送物的液体含量在被在干燥腔中向上运送的同时被蒸发。所消耗的、包含被干燥的颗粒的干燥空气通过置于干燥腔的顶部中的产物/空气出口流到组合的废气清洁和产物回收系统。因此，涡流粉碎器干燥机具有处理甚至粘度最高的流体的能力， 这种粘度最高的流体甚至在不稀释的情况下是无法泵送的。 
然而，在对具有更大的流体浓度(例如固体物质含量低的流体)或出于其它原因而粘度低的产物进行干燥时，可能在以优化方式控制该过程方面存在问题。对于闪蒸干燥机和涡流粉碎器干燥机两者，已经提出将干产物与流体或湿产物(即在馈送贮存器中的馈送物)混合，并将在贮存器中的馈送物和干产物搅拌以便将组分返混成混合物，所述混合物随后被馈送至干燥腔中。该过程已经表现出难于控制并可能需要预混合器以便适当地运行，这两种因素都对整个处理效率具有不利的影响。此外，如果对馈送混合物的控制不能正确工作，则返混所需的相对高的能量消耗可以被描述成恶化处理效率的因素和对干燥腔的部件的损坏的风险。 
发明内容
在这种背景下，本发明的目的在于提供一种用于干燥产物的方法，通过该方法，可以相对于馈送和处理效率的要求改善处理条件。 
在本发明的第一方面中，该目的和另外的目的通过前述的一种过程来实现，除去提供干燥腔、空气入口、馈送贮存器和产物回收系统以及将流体或湿产物从馈送贮存器以预定的流量馈送至干燥腔中的步骤之外，所述方法还包括附加的步骤：将已完成干燥的产物以对应于可控的设定的流量馈送至干燥腔，将流体或湿产物与已完成干燥的产物在干燥腔中混合，将流体或湿产物与已完成干燥的产物的混合物在包含已完成干燥的产物的气体中进行干燥，以及借助于产物回收系统将所述产物从所述气体回收。 
通过允许已完成干燥的产物的一部分馈送回到干燥过程中，可以实现对处理条件的非常精确的控制。进而，所述方法针对于例如温度变化和功率消耗波动提供更稳定的操作，温度变化和功率消耗波动相比于现有技术的方法都明显地降低。在没有被理论限定边界的情况下，相信这些效应可以是由已完成干燥的产物具有在处理中的稳定功能的事实所造成，所述已完成干燥的产物具有明确定义和可控的性质以及可测量的产物参数。因此，即使所述馈送物比在正常情况下更具液体性，也能够 操作所述干燥设备。 
应当理解，馈送物的预定的流量可能意味着流量基于干燥过程参数来控制，例如基于干燥气体的实际输出温度的流量。为了确保被馈送到干燥腔中的已完成干燥的产物的稳定供给，已完成干燥的产物中的至少一些可以被通入到中间存储容器中，且所述已完成干燥的产物从所述中间存储容器被馈送。 
在原理上，所述设定可以根据独立的过程的任何程序或算法进行变化。有利地，可控的设定依赖于所述流体或湿产物的预定的流量。 
优选地，所述可控的设定依赖于所述流体或湿产物的参数，例如干物质的含量、粘度、浓度等。这使得可以非常精确地控制干燥过程。 
尽管已完成干燥的产物至干燥腔中的馈送可以在整个干燥过程中持续进行，但是也可以在启动阶段期间将较大量的已完成干燥的产物馈送至干燥腔中。在该情况下，可控的设定将依赖于从操作开始所经历的时间。 
在一个实施例中，其提供了干燥腔中的特别好的混合，所述干燥腔设置有位于干燥腔的下部中的叶轮，由此，所述已完成干燥的产物被馈送至所述叶轮上方的干燥腔中。 
可替代地，所述已完成干燥的产物可以在叶轮的高度处被馈送至干燥腔中。 
在根据本发明的方法中，任何合适的运送装置可以被用于将所述已完成干燥的产物馈送至干燥腔中。在一个实施例中，所述已完成干燥的产物借助于机械运送装置(例如螺旋输送器)被馈送至干燥腔中。 
在一可替代的实施例中，所述已完成干燥的产物借助于气动输送装置被馈送至干燥腔中。 
为了保证正确的操作，尤其是在启动阶段期间，中间存储容器可以在启动之前被填充以已完成干燥的产物。 
在本发明的第二方面中，提供一种用于干燥的设备。 
本发明的进一步的优点和细节将在以下对于示例和实施例的描述而呈现。 
附图说明
在下文中，本发明将结合附图进行更详细的描述，在所述附图中： 
图1示出根据本发明一实施例的干燥设备的示意性侧视图，其适用于执行根据本发明的干燥方法； 
图2示出对应于图1的干燥设备的另一实施例的示意性侧视图。 
具体实施方式
参照图1，在本发明的第一实施例中示出总体以附图标记1表示的干燥设备。所述干燥设备的结构将结合用于干燥产物的创新性方法来进行描述。于是，在能够执行所述方法的情况下，干燥设备的元件可以被修改。干燥设备1包括细长形状的干燥腔2，其具有上端2a和下端2b。包含待干燥的馈送物的馈送存贮器3经由管道4连接至干燥腔2，所述馈送物借助于泵5被输送至干燥腔2中。术语“泵”具有最广泛的含义，即应理解为一种用于输送任何组分的流体的装置。例如，在浆糊的情况下，其可以是螺旋输送机。管道4经由入口6通入干燥腔2。在干燥腔2的下端2b处或其附近，设置有垂直旋转粉碎器，所述垂直旋转粉碎器在下文所称的叶轮7中设有叶片或杆，叶轮7安装在轴8上。干燥空气借助于空气入口9引入到干燥腔2中，所述空气入口9在干燥腔2的下端2b处围绕干燥腔的一部分，所述干燥腔2的所述部分覆盖干燥腔2的高度的例如1/3。空气入口9借助于风扇10和加热器11来供给热干燥空气。在干燥腔的上端2a处，产物/空气出口12允许排放已消耗的、包含经过干燥的颗粒的干燥空气。所述已消耗的干燥空气经由管道13通至组合的废气清洁和产物回收系统，其在所示的实施例中包括：袋状过滤器14；袋状过滤器14可以由旋风分离器替代。在袋状过滤器14中，经过干燥的粉末产物借助于阀15在其底端排放，而废气在其顶端被去除并由风扇16抽吸以进一步清洁或直接抽吸至周围环境。 
在所示的实施例中，已完成干燥的产物被从袋状过滤器14去除并注入到块体容器17中，用于包装至合适的装置，例如袋，以及注入至用作存储的中间存储容器(例如储料容器18)，至机械输送装置(例如螺旋输送机19)。螺旋输送机19止于干燥腔2的壁中的入口20处，用 于已完成干燥的产物。所述已完成干燥的产物经过螺旋输送机19和进入已完成干燥的产物的入口20的流量可以以合适的方式来控制并在干燥设备1的操作过程中随时间变化。所述流量应当根据可控设定被调整，并借助于任何合适的控制装置执行。相对于所述流体或湿产物的流量，所述已完成干燥的产物的流量可以以任何合适的方式控制，例如，依赖于馈送物的干物质的含量、浓度、粘度或甚至已完成干燥的产物的参数等。 
于是，在操作过程中，液体和可泵送的馈送物被填充至馈送贮存器3中。所述馈送贮存器3可以以本身已知的方式装备有旋转搅拌器，所述旋转搅拌器被从顶部或底部驱动，并确保以持续和可控的流量对泵5的稳定的馈送供给，并因此保证以持续和可控的流量对干燥腔6的稳定的馈送供给。同时地，已完成干燥的产物被从储料容器18经由螺旋输送机19馈送并经过入口20至干燥腔2中。在所示的实施例中，入口20位于叶轮7的上方，例如略微上方，但是可以替代地位于叶轮7的上部或下部的高度处。于是，在干燥腔2的下部中，所述流体或湿产物与已完成干燥产物混合形成具有用于处理的合适的浓度的混合物。 
中间存储容器可以在启动之前填充以已完成干燥的产物，以便保证正确的操作。所述已完成干燥的产物可以从前面的批次获取、从另一存储容器获取和/或被补充或由另一已完成干燥的产物部分地或全部地替代。 
在如图2所示的干燥设备的可替代的实施例的描述中，对应于图1的实施例的元件的元件以相同的附图标记表示。下文中将仅对与图1的实施例不同的部分进行详细描述。 
在图2中示出已完成干燥的产物如何从产物回收系统通过，所述产物回收系统在该实施例也可以包括袋状过滤器14，直接与入口20相连而不使用中间存储容器。替代地，气动输送机119根据可控的设定将所需的流从袋状过滤器14抽吸到干燥腔12。气动输送机易于被控制，并因此可以精确地调整或控制流量。 
在该实施例中，还可以提供来自于过程管线自身或不同的过程管线的已完成干燥的产物的补充供给，在所述不同的过程管线中，例如产生 另一干燥产物。 
示例
通过以5000kg/h的流量泵送所述馈送物将成包含TiO2的、干物质含量为50％的流体产物的形式的液体馈送物从所述馈送贮存器在馈送入口馈送至干燥腔中。具有干物质含量为99％的已完成干燥的产物以1000kg/h的流量通过用于经过干燥的产物的入口馈送入干燥腔中。于是，仅仅存在于干燥腔中的理论混合物具有58.2％的干物质含量，并以6000kg/h的流量被处理。然而，50％的产物在被直接地馈送至干燥机时导致不稳定的操作和在干燥腔内部的不可接受的沉积，但干燥粉末的添加对操作具有促进作用，且可以实现光滑和稳定的干燥过程。 
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于干燥流体或湿产物的方法，包括步骤：
提供干燥腔、位于干燥腔下端处的空气入口、位于干燥腔中的垂直旋转粉碎器、位于干燥腔的上端处的产物/空气出口、馈送贮存器和产物回收系统；
将流体或湿产物以预定的流量从馈送贮存器馈送至干燥腔中；
借助于所述空气入口将干燥空气引入到干燥腔中；
以对应于可控设定的流量将已完成干燥的产物馈送至干燥腔中；
将所述流体或湿产物与所述已完成干燥的产物在干燥腔中混合；
将流体或湿产物与已完成干燥的产物的混合物在包含已完成干燥的产物的气体中进行干燥；
将包含经过干燥的颗粒的废干燥空气通过所述产物/空气出口排放；和
在产物回收系统中从所述气体回收产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述已完成干燥的产物中的至少部分被通入到中间存储容器中，且从所述中间存储容器馈送所述已完成干燥的产物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述可控设定依赖于所述流体或湿产物的所述预定的流量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控设定依赖于所述流体或湿产物的参数，例如干物质含量、粘度、浓度等。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控设定依赖于从操作启动起经历的时间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述干燥腔的垂直旋转粉碎器是位于所述干燥腔下部中的叶轮，由此所述已完成干燥的产物在叶轮上方被馈送至干燥腔中。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述干燥腔的垂直旋转粉碎器是位于所述干燥腔的下部中的叶轮，由此所述已完成干燥的产物在叶轮的高度处被馈送至干燥腔中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述已完成干燥的产物借助于机械输送装置，例如螺旋输送机，被馈送至干燥腔中。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述已完成干燥的产物借助于气动传送装置被馈送至干燥腔中。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的方法，其中所述中间存储容器在启动之前填充有已完成干燥的产物。
11.一种用于执行根据权利要求1-10中任一项所述的方法的设备，所述设备包括：
干燥腔；
处于干燥腔的下端处的空气入口；
在干燥腔中的垂直旋转粉碎器；
处于干燥腔的上端处的产物/空气出口；
馈送贮存器；
产物回收系统。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述干燥腔的垂直旋转粉碎器是位于所述干燥腔的下部中的叶轮，所述干燥腔具有位于所述叶轮上方的入口。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述干燥腔的垂直旋转粉碎器是位于所述干燥腔的下部中的叶轮，所述干燥腔具有位于所述叶轮的高度处的入口。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的设备，其中设置中间存储容器，且其中在所述中间存储容器和所述干燥腔之间设置机械输送装置，例如螺旋输送机。
15.根据权利要求11-13中任一项所述的设备，其中在所述产品回收系统和所述干燥腔之间设置气动传送装置。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
关于19条的声明
根据国际检索报告中引用的现有技术，声明独立权利要求1和11并入下列特征：
在权利要求1的方法的提供干燥腔的步骤中，空气入口设置在干燥腔下 端处，并且产物/空与出口位于干燥腔的上端处。
此外，权利要求1中还并入了步骤：借助于所述空气入口将干燥空气引 入到干燥腔中，和将包含经过干燥的颗粒的废干燥空与通过所述产物/ 空气出口排放。
对应地，权利要求的设备包括处于干燥腔的下端处的空气入口，和处于 干燥腔的上端处的产物/空气出口。
此外，在每个独立权利要求1和11中，还并入了特征：在干燥腔中的 垂直旋转粉碎器。
根据独立权利要求1和11，修改了从属权利要求6-7和12-13。
没有其他修改，且没有引入新的主题。

Claims (15)

1.一种用于干燥流体或湿产物的方法，包括步骤：
提供干燥腔、空气入口、馈送贮存器和产物回收系统；
将流体或湿产物以预定的流量从馈送贮存器馈送至干燥腔中；
以对应于可控设定的流量将已完成干燥的产物馈送至干燥腔中；
将所述流体或湿产物与所述已完成干燥的产物在干燥腔中混合；
将流体或湿产物与已完成干燥的产物的混合物在包含已完成干燥的产物的气体中进行干燥；和
在产物回收系统中从所述气体回收产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述已完成干燥的产物中的至少部分被通入到中间存储容器中，且从所述中间存储容器馈送所述已完成干燥的产物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述可控设定依赖于所述流体或湿产物的所述预定的流量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控设定依赖于所述流体或湿产物的参数，例如干物质含量、粘度、浓度等。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控设定依赖于从操作启动起经历的时间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述干燥腔设置有位于所述干燥腔下部中的叶轮，由此所述已完成干燥的产物在叶轮上方被馈送至干燥腔中。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述干燥腔设置有位于所述干燥腔的下部中的叶轮，由此所述已完成干燥的产物在叶轮的高度处被馈送至干燥腔中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述已完成干燥的产物借助于机械输送装置，例如螺旋输送机，被馈送至干燥腔中。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述已完成干燥的产物借助于气动传送装置被馈送至干燥腔中。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的方法，其中所述中间存储容器在启动之前填充有已完成干燥的产物。
11.一种用于执行根据权利要求1-10中任一项所述的方法的设备，所述设备包括：
干燥腔；
空气入口；
馈送贮存器；
产物回收系统。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述干燥腔设置有位于所述干燥腔的下部中的叶轮，所述干燥腔具有位于所述叶轮上方的入口。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述干燥腔设置有位于所述干燥腔的下部中的叶轮，所述干燥腔具有位于所述叶轮的高度处的入口。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的设备，其中设置中间存储容器，且其中在所述中间存储容器和所述干燥腔之间设置机械输送装置，例如螺旋输送机。
15.根据权利要求11-13中任一项所述的设备，其中在所述产品回收系统和所述干燥腔之间设置气动传送装置。
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