CN102641685A - 一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置，设有料斗、螺旋给料器、罗茨风机、外床风室、内床风室、布风板、返料器、立管、一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、布袋除尘器、成品物料收集器、内床、外床、过渡段、内构件、提升管、圆筒。颗粒物的种类等于两种或两种以上。颗粒物的粒径小于300μm。罗茨风机提供不与颗粒物发生反应的流化气。颗粒物在内床被气流携带上升；与内构件碰撞后，一部分颗粒物进入提升段，一部分颗粒折回到外床下降运动，从外床底部流通窗口返回到内床，形成颗粒物的内循环。混合后的颗粒物经二级旋风除尘器和布袋除尘器收集后集中于成品物料收集器内。

Description

一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置

本发明涉及一种颗粒物混合装置，尤其涉及一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置。

背景技术

颗粒物具有较大的比表面积，因此颗粒物的化学反应活性和固-固表面反应特性均较强，被广泛作为合成反应的反应物。通常多种颗粒物的固-固化学反应是基于良好混合的前提下进行的，但是目前生产颗粒物混合物的工艺过程普遍效率低、生产力水平低、生产不连续且混合不均匀，因此很大程度上限制了颗粒物混合物的产量和质量。因此寻找一种混合均匀度高、能够连续生产的颗粒物混合装置能够给行业生产带来巨大效益。

流化床技术在强化颗粒混合、固-固反应等领域具有独特优越性，为颗粒物大规模连续混合生产提供了一种可行、高效的技术路线。颗粒物（粒径小于300 μm）间的粘附力很强，传统流化技术易形成沟流，难以实现稳定的流态化；但是在高气速下，颗粒物可以形成聚团现象，这些较大的聚团能够实现稳定的流化。因此可以将这些较大的聚团多次破碎、重组，进而实现颗粒物的均匀混合。

发明内容

发明目的：针对颗粒物混合工艺生产效率低的现状，本发明的目的是提供一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置，以实现颗粒物的均匀混合和连续生产技术工艺；具有自动化程度高、混合效率高、混合均匀度高、产量大、节能和连续生产能力。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的基于内循环流化床的颗粒物混合装置为：

该装置包括料斗、螺旋给料器、罗茨风机、外床风室、内床风室、布风板、返料器、立管、一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、布袋除尘器、成品物料收集器、内床、外床、过渡段、内构件、提升管、圆筒；在内床和外床下部设有密孔板作为布风板，在布风板的下部为外床风室和内床风室，内床和外床之间由圆筒隔开，圆筒下部有锯齿形流通窗口，便于外床的颗粒物进入内床；在内床的上部连接有过渡段，过渡段的上部连接有提升管，提升管上部与一级旋风除尘器连通，一级旋风除尘器的下部连接立管，立管的下部通过返料器与外床的下半部连通；一级旋风除尘器的上部与二级旋风分离器连通，布袋除尘器位于二级旋风分离器中，二级旋风分离器的下部与成品物料收集器连通；储存在料斗中的颗粒物通过螺旋给料器加入到外床内。

其中：

颗粒物的种类等于两种或大于两种；

颗粒物的粒径均小于300 μm；

所述的罗茨风机，提供不与颗粒物发生反应的流化气；

圆筒上部设置一倒置圆锥面内构件，与圆筒之间留有空隙；

内构件与过渡段相连，二者之间留有一定空隙；

圆筒下部有锯齿形流通窗口，便于外床的颗粒物进入内床；

内床流化流速大于外床流化流速；

颗粒物混合均匀后经二级旋风除尘器和布袋除尘器收集后集中于成品物料收集器内。

有益效果：本发明具有如下优点：

1）本发明通过内循环流化床实现多种颗粒物的混合，即颗粒的混合主要依靠在内床和外床之间进行的物料颗粒内循环。与常用的截面等速流化床相比，本发明通过内床高速气流携带颗粒物上升，与内构件碰撞后，大量颗粒物被折回进入外床向下运动；借助供入内床风室和外床风室的气速差实现外床的颗粒物向内床传输，实现颗粒物的内循环。同时颗粒在从外床向内床返混过程中，较大的颗粒聚团会破碎成较小颗粒聚团，内床和外床间的团聚和破碎，能够强化颗粒物的混合过程，促使两种或两种以上颗粒物混合更加均匀。

2）本发明通过外循环回路实现多种颗粒物的混合，即颗粒物的混合过程在流化床和一级旋风分离器、立管、返料器组成的外循环回路中进行。在内床和外床混合的同时，还能通过外循环强化颗粒物的混合过程。不同颗粒物在内床和外床混合后，穿过内构件与过渡段间留有的空隙上升至具有较高气速的提升管内，一级旋风除尘器将绝大多数颗粒捕集经过立管、返料器返回至外床，实现颗粒物的外部循环，同时大大延长颗粒混合过程的时间，进一步强化了颗粒物的混合过程。

综上所述，本发明一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置，具有如下显著特点：颗粒物混合过程的时间长，混合过程由内循环和外循环组成，自动化程度高，混合效率高，节能且能够连续生产，能够适应大规模生产工艺。

附图说明

图1是本发明一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置。

具体实施方式

实施例1

本发明基于内循环流化床的颗粒物混合装置由料斗1、螺旋给料器2、罗茨风机3、外床风室4、内床风室5、布风板6、返料器7、立管8、一级旋风除尘器9、二级旋风除尘器10、布袋除尘器11、成品物料收集器12、内床13、外床14、过渡段15、内构件16、提升管17、圆筒18组成。在内床13和外床14下部设有密孔板作为布风板6，在布风板6的下部为外床风室4和内床风室5，内床13和外床14之间由圆筒18隔开；圆筒18下部有锯齿形流通窗口；圆筒18上部有一倒置圆锥面内构件16，和圆筒18之间留有一定空隙；内构件16与过渡段15相连，之间留有一定空隙。内床13流速大于外床14流速；在内床13的上部连接有过渡段15，过渡段15的上部连接有提升管17，提升管17上部与一级旋风除尘器9连通，一级旋风除尘器9的下部连接立管8，立管8的下部通过返料器7与外床14的下半部连通；一级旋风除尘器9的上部与二级旋风分离器10连通，布袋除尘器11位于二级旋风分离器10中，二级旋风分离器10的下部与成品物料收集器12连通；储存在料斗1中的颗粒物通过螺旋给料器2加入到外床14内。

颗粒物的种类等于两种或两种以上。颗粒物的粒径均小于300 μm。罗茨风机3提供不与颗粒物发生反应的流化气。内床13和外床14之间用圆筒18隔开，圆筒18下部有锯齿形流通窗口，便于外床14的颗粒物进入内床。圆筒18上部设置一倒置圆锥面内构件16，和圆筒18之间留有一定空隙。内构件16与过渡段15相连，之间留有一定空隙。内床13流速大于外床14流速。布袋除尘器11位于二级旋风除尘器10之内。颗粒混合物经二级旋风除尘器10和布袋除尘器11收集后集中于成品物料收集器12内，待出厂。

实施例2

基于内循环流化床的颗粒物混合装置如附图1、实施例1所示，将储存在料斗1中粒径小于300 μm的制作水泥的原料石灰石、黏土、铁矿石及煤等颗粒物通过螺旋给料器2送入外床14。控制罗茨风机3将不同流量的流化气分别供入外床风室4、内床风室5内，穿过布风板6的流化气将内床13和外床14内的颗粒物流化；内床13流速大于外床14流速，在内床13和外床14流速差的作用下，由料斗1供入的颗粒物从外床14进入内床13；内床13内的颗粒物在较高速气流携带作用下形成较大的聚团，较大颗粒聚团上升至内构件16时，借助内构件16的导流作用，一部分颗粒物聚团进入外床14内，另一部分穿过内构件16与过渡段15间的空隙经过渡段15进入提升管17；进入外床14内的颗粒聚团在重力和低速气流的作用下有可能被破碎还原成较小颗粒聚团并向下运动；由于内床13的流化气速大于外床14，在压力差作用下颗粒物从外床14进入到内床13，重新在高速气流携带作用下形成较大聚团上升，完成颗粒物的内循环；另一部分进入提升管17的颗粒物经过一级旋风除尘器9将绝大部分颗粒物聚团分离，通过立管8和返料器7重新返回至外床14，完成颗粒物的外循环；未被一级旋风除尘器9捕集下来的合格颗粒混合物进入到二级旋风除尘器10和布袋除尘器11，颗粒物收集于成品物料收集器12内，待出厂。

实施例3

基于内循环流化床的颗粒物混合装置如附图1、实施例1所示，将储存在料斗1中粒径小于300μm的制备锰酸锂电池的原料二氧化锰和碳酸锂颗粒物通过螺旋给料器2送入外床14。控制罗茨风机3将不同流量的流化气分别供入外床风室4、内床风室5，穿过布风板6的流化气将内床13和外床14内的颗粒物流化；内床13流速大于外床14流速，在内床13和外床14流速差的作用下，由料斗1供入的颗粒物从外床14进入内床13；内床13内的颗粒物在较高速气流携带作用下形成较大的聚团，较大颗粒聚团上升至内构件16时，借助内构件16的导流作用，一部分颗粒混合物聚团进入外床14内，另一部分穿过内构件16与过渡段15间的空隙经过渡段15进入提升管17；进入外床14内的混合颗粒聚团在重力和低速气流的作用下有可能被破碎还原成较小的颗粒聚团并向下运动；由于内床13的流化气速大于外床14，在压力差作用下颗粒物从外床14进入到内床13，重新在高速气流携带作用下形成较大聚团上升，完成颗粒物的内循环；另一部分进入提升管17的颗粒物经过一级旋风除尘器9将绝大部分颗粒物聚团分离，通过立管8和返料器7重新返回至外床14，完成颗粒物的外循环；未被一级旋风除尘器9捕集下来的合格颗粒混合物进入到二级旋风除尘器10和布袋除尘器11，颗粒物收集于成品物料收集器12内，待出厂。

Claims (9)

1.一种基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征在于该装置包括料斗（1）、螺旋给料器（2）、罗茨风机（3）、外床风室（4）、内床风室（5）、布风板（6）、返料器（7）、立管（8）、一级旋风除尘器（9）、二级旋风除尘器（10）、布袋除尘器（11）、成品物料收集器（12）、内床（13）、外床（14）、过渡段（15）、内构件（16）、提升管（17）、圆筒（18）。在内床（13）和外床（14）下部设有密孔板作为布风板（6），在布风板（6）的下部为外床风室（4）和内床风室（5）；内床（13）和外床（14）之间由圆筒（18）隔开，圆筒（18）下部有锯齿形流通窗口，便于外床（14）的颗粒物进入内床；在内床（13）的上部连接有过渡段（15），过渡段（15）的上部连接有提升管（17），提升管（17）上部与一级旋风除尘器（9）连通，一级旋风除尘器（9）的下部连接立管（8），立管（8）的下部通过返料器（7）与外床（14）的下半部连通；一级旋风除尘器（9）的上部与二级旋风分离器（10）连通，布袋除尘器（11）位于二级旋风分离器（10）中，二级旋风分离器（10）的下部与成品物料收集器（12）连通；储存在料斗（1）中的颗粒物通过螺旋给料器（2）加入到外床（14）内。

2.根据权利要求1中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是颗粒物的种类等于两种或两种以上。

3.根据权利要求1中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是颗粒物的粒径均小于300 μm。

4.根据权利要求1中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是所述的罗茨风机（3）提供不与颗粒物发生反应的流化气。

5.根据权利要求1中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是圆筒（18）上部设置一倒置圆锥面内构件（16），与圆筒（18）之间留有空隙。

6.根据权利要求1中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是内构件（16）与过渡段（15）相连，二者之间留有一定空隙。

7.根据权利要求1中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是圆筒（18）下部有锯齿形流通窗口，便于外床（14）的颗粒物进入内床。

8.根据权利要求4中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是内床（13）流化流速大于外床（14）流化流速。

9.根据权利要求1中所述的基于内循环流化床的颗粒物混合装置，其特征是布袋除尘器（11）位于二级旋风除尘器（10）之内。

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