CN103446961A - 一种颗粒流化设备 - Google Patents

Abstract

一种颗粒流化设备，采用物料循环的压送式气力输送系统对颗粒进行流化处理。包括供气装置，供气装置的出口与一供料装置相连，所述供料装置并具有气体第一入口与固体颗粒第二入口，供气装置与供料装置的气体第一入口相连。所述供料装置下游连接有一输送管道，所述输送管道设有对流化室实施物理状态控制装置，包括热、光、电、磁的控制，所述输送管道下游连接有一排料装置，所述排料装置并具有气体出口与固体颗粒出口，所述供气装置为设备提供流化用气体。通过供料装置可将气体与固体颗粒输送进入下游管道，颗粒与气体在设定的物理环境中充分混合流化，颗粒持续流化时间根据不同物料性能设定。所述排料装置固体颗粒出口与供料装置固体颗粒第二入口通过卸料装置形成通路，物料颗粒在循环回路管道内充分混合，并处于流化状态。

Description

一种颗粒流化设备

技术领域

本发明涉及化工、医药工业装备领域，具体涉及一种颗粒流化处理设备。

背景技术

目前，固体颗粒的流化通常采用流化床进行处理。但在一些颗粒处理工艺过程中需要在流化床形成均心、稳定的物理环境或场，如热、光、电、磁等，此时，一般流化床就存在一定的局限性，因为一般流化床的流化室结构复杂，流化空间太大，若需对流化室的流化颗粒过程及物理环境通过外部装置进行控制，例如：热、光、电、磁的变化控制，此时，这种通过外部装置对流化室的物理状态的控制难以操作。更重要的是，即使实现了对流化室热、光、电、磁等物理状态的控制，但是，由于流化室结构的复杂性，从而难以在流化室空间形成均匀的热、光、电、磁物理环境，这样，流化室内颗粒过程及反应难以得到保障，甚至会影响颗粒处理结果。其次，一般流化床颗粒流化工艺中，颗粒的性能对流化床的影响也较大，具体表现为以下几个方面：其一，颗粒粒径太小时，颗粒容易随气体逸出流化室；其二，给料颗粒粒径分布太宽，颗粒在流化室与气体接触时间不均匀，导致颗粒处理效果不佳，其三，流化床对颗粒性质要求苛刻，不同材料颗粒，流化床的流化性能不同，流化性难以把握，因此，流化床设备的颗粒流化的普适性不高。最后，一般流化床的处理量存在限制，如工业化的颗粒表面处理过程就要求流化床有许多地方需改进。

本专利发明的颗粒流化设备，可以克服以上装备的缺点，本发明通过改变一般流化室空间大、结构复杂等状态，采用新的流化室结构，新的流化室外可非常容易设置有效的外部控制装置，所述控制装置可用以控制、调节流化室物理状态，这种流化室具有结构简单、控制装置易于安装、流化室物理状态易于形成均匀状态、且流化室结构不受影响。本发明专利是一种适合工业生产的颗粒流化处理设备，该设备可应用于化工、医药、生物、等多种工业领域。

发明内容

本发明目的在于提供一种颗粒流化设备，该设备可以在稳定的物理环境(包括热、光、电、磁等)中对固体颗粒实施流化处理。颗粒流化时，颗粒处于悬浮状态，颗粒在装置里与气体充分接触。同时，该颗粒流化过程适合于不同物料颗粒及不同颗粒粒度分布颗粒处理，尤其适合超细颗粒的处理，该设备可实现连续的工业化作业。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：一种颗粒流化设备，采用物料循环的压送式气力输送系统对颗粒进行流化处理。包括供气装置，供气装置的出口与一供料装置相连，所述供料装置并具有气体第一入口与固体颗粒第二入口，供气装置气体出口与供料装置的气体第一入口相连。所述供料装置下游连接有一输送管道，所述输送管道为该流化设备流化室，所述输送管道设有可以调节、控制流化室物理状态的控制装置，所述输送管道下游连接有一排料装置，所述排料装置并具有气体出口与固体颗粒出口，所述供气装置为设备提供颗粒流化用气体。通过供料装置可将气体与固体颗粒输送进入下游管道，颗粒与气体充分混合流化。所述排料装置固体颗粒出口与供料装置固体颗粒第二入口通过卸料装置形成通路，物料颗粒在循环回路管道内充分混合，并处于流化状态。

其工作原理为：供气装置为系统提供气体，该气体通过供料装置气体第一入口进入供料装置；物料由物料供应装置(未标出)通过供料装置固体颗粒第二入口进入供料装置，在供料装置里，气体与物料颗粒充分混合后，在压送力作用下气体携带颗粒由供料装置出口进入下游输送管道，并完成流化，设置于输送管道的控制装置通过对管道内气固两相流物理状态实施调节控制，从而控制颗粒流的工作环境、状态。由于颗粒的处理需要一定时间，因此，随后的颗粒可经由排料装置固体颗粒出口通过卸料装置、供料装置固体颗粒第二入口重新进入输送管道继续循环，保持颗粒的持续流化状态，颗粒持续流化时间根据不同物料性能设定。所述卸料装置为设有挡板或切换阀的多叉口卸料装置，该挡板或切换阀用于物料流的分流或分料，从而可控制调节物料流的流动输出方向。

为叙述方便，对位于供料装置与排料装置之间的输送管道在此进行说明，所述输送管道由一段及一段以上管道连接而成，每段分为三部分：分别为左边主管道、中间部分称为设有控制装置的流化室、右边主管道，如图4所示。

本发明进一步改进为：本发明的一种固体颗粒流化设备，该设备的排料装置气体出口通过引风泵与供气装置入口之间相连，形成循环回路。

本发明进一步改进为：本发明的一种颗粒流化设备，所述输送管道所设置的控制装置为红外加热温度控制装置。

本发明进一步改进为：本发明的一种颗粒流化设备，所述输送管道所设置的控制装置为电加热温度控制装置。

本发明进一步改进为：本发明的一种颗粒流化设备，所述输送管道所设置的控制装置为发光灯管装置。

本发明进一步改进为：本发明的一种颗粒流化设备，所述输送管道所设置的控制装置为磁控制装置，所述磁控制装置为可形成磁场的磁极。

本发明进一步改进为：本发明的一种颗粒流化设备，所述输送管道所设置的控制装置为电控制装置，所述电控制装置为可形成电场的电极。

本发明颗粒流化装置的另一结构为：一种颗粒流化设备，采用物料循环的吸送式气力输送系统对颗粒实施流化处理。具体地，一种固体颗粒流化设备，包括供气装置，供气装置的出口与左边主管道气体入口连接，同时，固体颗粒(待流化物料)也将通过物料供应装置(未标出)经由带密封装置的加料器、左边主管道物料入口进入输送管道，所述输送管道为该流化设备流化室，所述输送管道流化室与上述一种物料循环的压送式固体颗粒流化设备具有相同结构。所述输送管道下游连接有一排料装置，所述排料装置并具有气体出口与固体颗粒出口，所述排料装置气体出口通过排气管与动力气源的吸送泵相连。所述供气装置为颗粒流化设备提供气体。通过动力气源吸送泵产生的吸力，可将气体与固体颗粒输送入下游管道，颗粒与气体在管道充分混合流化。所述排料装置颗粒出口通过卸料装置、带密封装置加料器与左边主管道物料入口之间形成物料通路，颗粒在物料循环回路内充分流化。

本发明有益的效果为：由于采用了物料循环的气力输送装置作为颗粒流化设备，该流化设备流化室由输送管道组成，设有控制装置的管道流化室由于纵向(或轴向)空间小，流化室里物理状态的分布、大小、均匀状况、稳定性易于控制。同时，颗粒的循环使得颗粒在装置里可以悬浮在物理状态可控的气体中持续处理，时间可控。该设备适合于不同颗粒粒度的物料处理，尤其是一些超细颗粒的处理。该设备可提供一种工业化生产的颗粒流化过程。

附图说明：

图1本发明压送式颗粒流化设备第一原理图；

图2本发明压送式颗粒流化设备第二原理图；

图3本发明压送式颗粒流化设备第三原理图；

图4流化室结构示意图

图5本发明吸送式颗粒流化设备第一原理图；

其中

1供气装置入口、2供气装置、3供料装置、4供料装置气体第一入口、5供料装置固体颗粒第二入口、6供料装置出口、7排料装置、8排料装置固体颗粒出口、9排料装置气体出口、10卸料装置、11挡板或切换阀、12卸料装置第一出口、13卸料装置第二出口、14排气管、15引风泵、16左边主管道、17流化室、18右边主管道、19支架、20控制装置、21左边主管道气体入口、22左边主管道固体颗粒入口、23带密封装置加料器、24动力气源吸送泵

具体实施方式：

如图1所示：是根据本发明压送式颗粒流化设备第一原理图，采用物料循不的压送式气力输送系统对颗粒实施流化处理。包括供气装置2、供料装置3、位于供料装置3与排料装置7之间的输送管道、排料装置7、排气管14。其中，供料装置3具有气体第一入口4与固体颗粒第二入口5，供料装置气体第一入口4与供气装置2相连，供料装置出口6与输送管道相连，所述输送管道下游与排料装置7相连，气体将被依此送入供料装置3及下游输送管道；固体颗粒第二入口5与物料供应装置相连(为标出)，从而可通过供料装置3将物料(待流化颗粒)输送进入下游输送管道。所述排料装置7设有固体颗粒出口8、气体出口9，由于颗粒的处理需要一定时间，因此，排料装置固体颗粒出口8与供料装置固体颗粒第二入口5通过卸料装置10形成通路，颗粒又可回送到输送管道，形成物料循环回路。为说明方便，所述输送管道由一段及一段以上多段密封连接而成，每段管道可以区分为三部分：左边主管道16、设有控制装置20的流化室17、右边主管道18，如图4所示。对于输送管道的划分应理解为，如此划分仅为了叙述方便，各个区段之间并没有明显的界限，每段管道形成一个流化室，所述输送管道是由连续的流化室或离散设置的多个流化室组成。所述流化室设有可以对物理状态进行调节、控制的装置，所述装置可以是光、电、热、磁等相关装置，具体选择哪一类别依赖流化室里颗粒处理过程的需要而确定，诸如：温度控制需要加热装置，光作用需要发光灯管装置，磁场调节需要磁控制装置，电场调节需要电控制装置。优选地，所述控制装置为电加热装置或红外加热装置，所述输送管道组成材料可为导热性能好的金属、玻璃等，所述温度控制装置可通过支架19与输送管道连接，应该理解为，所述温度控制装置可连接于输送管道内壁或外壁，优选地，所述支架19一端环形固定连接于输送管道外壁，另一端固定连接于温度控制装置，如图4所示。所述温度控制装置为一个及一个以上沿管道周向排列的装置，所述设于输送管道的温度控制装置，以与图4相同排列沿管道轴向均匀分布于输送管道，从而使得热能的利用率最大化。当然，所述温度控制装置也可以设置于输送管道的任何需要的位置。本发明的流化设备将气体输送管道直接作为待流化固体颗粒的流化空间，易于工艺控制。在气体的作用下，颗粒在输送管道内悬浮流动，使其充分地与气体作用，另外，本发明的颗粒流化设备可适用于连续的工业化颗粒流化过程。应该理解，待输送的气体可以是任何合适的气体，只要能够负载着固体颗粒运行即可。

具体工作流程如下：气体由供气装置的入口1进入供气装置2，并且经过供料装置气体第一入口4进入供料装置3后，在供料装置3的气力压送作用下通过供料装置出口6进入到输送管道中，然后，气体通过排料装置气体出口9、排气管14、引风泵15排出。物料由供料装置固体颗粒第二入口5进入，在气体的作用下，通过供料装置出口6进入下游输送管道。由于颗粒的处理需要一定时间，因此，物料在通过排料装置固体颗粒出口8后，与气体分离，卸料装置第二出口13打开，颗粒又回送到供料装置固体颗粒第二入口5，颗粒与气体在设定的温度环境中充分混合，并在管道循环持续流化，颗粒持续流化时间根据不同物料性能设定，颗粒流化后，卸料装置第一出口12打开控制排料，完成颗粒流化与处理。优选地，该卸料装置10在邻接排料装置出口8附近设有挡板或切换阀11，该挡板或切换阀11用于管道分流或分料，从而便于控制物料流的流动输出方向。

如图2所示：是根据本发明压送式颗粒流化设备第二原理图，采用物料循环的压送式气力输送系统对颗粒实施流化处理。包括供气装置2、供料装置3、位于供料装置3与排料装置7之间的输送管道、排料装置7、排气管14。其中，供料装置3具有气体第一入口4与固体颗粒第二入口5，供料装置第一入口4与供气装置2相连，供料装置出口6与输送管道相连，所述输送管道下游与排料装置7相连，气体将被依此送入供料装置3及下游输送管道；供料装置固体颗粒第二入口5与物料供应装置相连(为标出)，从而可通过供料装置3将物料(待流化颗粒)输送进入下游输送管道。由于颗粒的处理需要一定时间，因此，所述排料装置固体颗粒出口8与供料装置固体颗粒第二入口5通过卸料装置10形成通路，颗粒又回送到输送管道，形成物料循环回路。所述输送管道结构与图1的根据本发明压送式颗粒流化设备第一原理图输送管道结构相同，在此不再赘述，与上述根据本发明压送式颗粒流化设备第一原理图不同的是：排气管14的出口通过引风泵15与供气装置入口1形成回路。优选地，所述控制装置为发光灯管装置，所述发光灯管装置为一个及一个以上沿管道周向排列的装置，如图4所示，并以与图4相同排列沿管道轴向分布于输送管道。所述输送管道的组成材料为透明材料，如石英玻璃等。

具体工作流程如下：气体由供气装置2提供，并且经过供料装置气体第一入口4进入供料装置3后，在供料装置3的气力压送作用下通过供料装置出口6进入到输送管道中，然后，气体通过排装置7、排气管14、引风泵15排出。物料由供料装置固体颗粒第二入口5进入，在气体的作用下，通过供料装置出口6进入下游输送管道。由于颗粒的处理需要一定时间，因此，物料在通过排料装置固体颗粒出口8后，与气体分离，卸料装置第二出口13打开，颗粒又回送到供料装置固体颗粒第二入口5，颗粒与气体在设定的光照环境中充分混合，并在管道循环持续流化，颗粒的持续流化时间根据不同物料性能设定，颗粒流化处理后，卸料装置第一出口12打开控制排料。优选地，该卸料装置10在邻接排料装置固体颗粒出口8附近设有挡板或切换阀11，该挡板或切换阀11用于管道分流或分料，从而便于控制物料流的流动输出方向。同时，通过排料装置气体出口9、排气管14的出口与供气装置的入口1形成的气体循环回路，气体可循环利用，从而可减少气体使用量，降低生产成本。

如图3所示：是根据本发明压送式颗粒流化设备第三原理图，采用物料循环的压送式气力输送系统对颗粒实施流化处理。包括供气装置2、供料装置3、位于供料装置3与排料装置7之间的输送管道、排料装置7、排气管14。其中，供料装置3具有气体第一入口4与固体颗粒第二入口5，供料装置第一入口4与供气装置2相连，供料装置出口6与输送管道相连，所述输送管道下游与排料装置7相连，气体将被依此送入供料装置3及下游输送管道；供料装置固体颗粒第二入口5与物料供应装置相连(为标出)，从而可通过供料装置3将物料(待流化颗粒)输送进入下游输送管道。所述排料装置固体颗粒出口8与供料装置固体颗粒第二入口5通过卸料装置10形成通路，形成物料循环回路。所述输送管道结构与图1的根据本发明压送式颗粒流化设备第一原理图输送管道结构相同，与上述根据本发明压送式颗粒流化设备第一原理图不同的是：所述控制装置为可以在流化室形成磁场的磁极装置，所述磁极装置为一对及一对以上沿管道周向排列的装置，如图4所示，并以与图4相同排列沿管道轴向分布于输送管道。所述输送管道组成材料为低磁导率材料，如玻璃、塑料、非金属材料等。

具体工作流程如下：气体由供气装置的入口1进入供气装置2，并且经过供料装置气体第一入口4进入供料装置3后，在供料装置3的气力压送作用下通过供料装置出口6进入到输送管道中，然后，气体通过排料装置气体出口9、排气管14、引风泵15排出。物料由供料装置固体颗粒第二入口5进入，在气体的作用下，通过供料装置出口6进入下游输送管道。由于颗粒的处理需要一定时间，因此，物料在通过排料装置固体颗粒出口8后，与气体分离，卸料装置第二出口13打开，颗粒又回送到供料装置固体颗粒第二入口5，颗粒与气体在设定的磁场环境中充分混合，并在管道循环持续流化，颗粒持续流化时间根据不同物料性能设定，颗粒流化处理后，卸料装置第一出口12打开控制排料，完成颗粒流化与处理。优选地，该卸料装置10在邻接排料装置出口8附近设有挡板或切换阀11，该挡板或切换阀11用于管道分流或分料，从而便于控制物料流的流动输出方向。

上述列举的是物料循环的压送式气力输送系统对颗粒的流化设备，以下列举了根据本发明物料循环的吸送式气力输送系统对颗粒流化的设备，该设备采用吸送式气力输送系统对颗粒实施流化处理，该设备也均是直接将输送气体的输送管道作为流化空间利用。所涉及的输送管道的各组成部分均可如图4那样被划分为左边主管道16、设有控制装置20的流化室17、右边主管道18，优选地，所述控制装置20可通过支架19连接于输送管道上。与上述根据本发明压送式气力输送对颗粒流化的设备不同的是：压送式气力输送系统对颗粒流化的设备的气源动力采用压力方式输送物料流，所述供气装置2与送料装置3完成压送过程；而吸送式气力输送系统对颗粒流化的设备的气源动力则采用吸送泵24的吸力在输送管道内形成压差并完成输送物料流。

如图5所示，是根据本发明吸送式颗粒流化设备第一原理图，采用物料循环的吸送式气力输送系统对颗粒实施流化处理。包括供气装置2、输送管道、排料装置7、排气管14、动力气源吸送泵24。供气装置2与左边主管道气体入口21相连，输送管道下游连接有排料装置7，所述排料装置7设有气体出口9与固体颗粒出口8，所述排料装置气体出口9通过排气管14与动力气源吸送泵24相连，左边主管道固体颗粒入口22为固体颗粒入口，动力气源吸送泵24产生的吸力在输送管道形成的压差，气体与固体颗粒流在压差作用下完成由上而下的输送。工作时，气体通过供气装置2、左边主管道的气体入口21为颗粒流化设备提供气体，物料供应装置(未标出)通过带密封装置的加料器23由左边主管道的固体颗粒入口22为颗粒流化设备提供待流化颗粒，在吸送泵24的吸力作用下，气体将携带物料进入下游管道并实施流化与处理。随后，气体可经由排料装置气体出口9、排气管14、吸送泵24排出。所述排料装置固体颗粒出口8与左边主管道的固体颗粒22入口通过卸料装置10与带密封装置的加料器23形成通路，形成物料循环回路。所述输送管道结构与图1的根据本发明压送式颗粒流化设备第一原理图输送管道结构相同，在此不再赘述。优选地，所述控制装置为可以在流化室形成电场的电极装置，所述电极装置为一对及一对以上沿管道周向排列的装置，如图4所示，并以与图4相同排列沿管道轴向分布于输送管道。所述输送管道组成材料为低电导率材料，如玻璃、塑料、非金属材料等。

具体工作流程如下：气体由供气装置2通过左边主管道的气体入口21进入，在动力气源的吸送泵24的吸力与压差作用下进入到输送管道中，然后，气体通过排装置7、排气管14、动力气源吸送泵24排出。物料通过带密封装置的加料器23由左边主管道的固体颗粒入口22进入，在气体的作用下进入下游输送管道。由于颗粒的处理需要一定时间，因此，物料在通过排料装置固体颗粒出口8后，与气体分离，卸料装置第二出口13打开，颗粒又通过带密封装置23回送到左边主管道的固体颗粒入口22，颗粒与气体在设定的电场环境中充分混合，并在管道循环持续流化，颗粒持续流化时间根据不同物料性能设定，颗粒完成流化、处理后，卸料装置第一出口12打开控制排料。优选地，该卸料装置10在邻接排料装置出口8附近设有挡板或切换阀11，该挡板或切换阀11用于管道分流或分料，从而便于控制物料流的流动输出方向。

以上所述的，是根据本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化，即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化，皆落入本发明的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的技术内容为本领域技术人员的公知常识。

Claims (9)

1.一种颗粒流化设备，包括供气装置，其特征在于，所述输送管道的上游设有供气装置与供料装置，所述输送管道下游设有排料装置；所述输送管道设有对流化室实施物理状态控制的控制装置；所述供料装置设有气体第一入口与固体颗粒第二入口；所述供气装置与所述供料装置气体第一入口相连，所述供料装置出口与输送管道相连；所述输送管道下游与一排料装置相连，所述排料装置设有气体出口与固体颗粒出口；所述排料装置固体颗粒出口与供料装置固体颗粒第二入口形成通路，形成物料循环回路，该循环回路设有卸料装置。

2.根据权利1所述的一种颗粒流化设备，其特征在于，在所述气力输送装置的排料装置的气体出口与供气装置入口之间形成循环回路。

3.根据权利2所述的一种颗粒流化设备，其特征在于，供气装置入口与排料装置的气体出口之间设有泵。

4.根据权利1所述的一种颗粒流化设备，其特征在于，所述循环回路卸料装置设有挡板或切换阀。

5.根据权利1所述的一种颗粒流化设备，其特征在于，所述控制装置为一种加热装置。

6.根据权利1所述的一种颗粒流化设备，其特征在于，所述控制装置为发光灯管装置。

7.根据权利1所述的一种颗粒流化设备，其特征在于，所述控制装置为形成磁场的磁控制装置。

8.根据权利1所述的一种颗粒流化设备，其特征在于，所述控制装置为形成电场的电控制装置。

9.一种颗粒流化设备，包括供气装置，其特征在于，所述输送管道下游设有动力气源吸送泵，输送管道与动力气源吸送泵之间设有排料装置；所述输送管道左边主管道设有气体入口与物料入口；所述供气装置与输送管道左边主管道气体入口相连；所述输送管道下游与一排料装置相连，所述排料装置设有气体出口与物料出口，所述排料装置气体出口与动力气源吸送泵相连，所述气力输送装置的排料装置固体颗粒出口与输送管道左边主管道固体颗粒入口通过带密封装置加料器形成通路，形成物料循环回路，该循环回路设有卸料装置；所述输送管道具有如权利要求1，权利要求6-10中任一项的管道结构。

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