CN103822445A - 一种热轴搅拌型连续真空干燥方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空干燥技术领域，公开一种热轴搅拌型连续真空干燥方法及装置，所述连续真空干燥方法采用的装置包括：干燥机筒体、中空轴、布袋除尘器、缓存罐，所述干燥机筒体1内设置有两根水平平行的中空轴2，两根水平平行的中空轴2下方设置有W8型隔板；干燥机筒体1顶部一端设置有2-3组布袋除尘器3，顶部另一端设置有连接旋转锁气阀7的加料斗6，干燥机筒体1的两侧设置有出料口，且每个出料口下面连接一个干料缓存罐4；每个缓存罐进出口分别设置有自动控制阀5。本发明采用对进料系统、出料系统、真空除尘系统和干燥机主体进行组合，配以自动控制系统，成为一种连续的真空干燥装置，实现了物料连续的真空干燥，且处理量较大的目的。
Description
技术领域
本发明涉及真空干燥技术领域，尤其适用于化工、食品、制药行业的大处理量真空干燥作业的一种热轴搅拌型连续真空干燥方法及装置，还适应于挥发介质为有机气体的蒸发、干燥作业。
背景技术
在化工、制药、食品等行业一些产品高温干燥会是产品变性、生物失去活性等原因必须改变干燥作业使得操作条件，是物料温升不高而脱去水分。所以采用真空干燥。
在一些石油化工干燥作业中，由于挥发介质为有机蒸汽，与空气混合又燃烧和爆炸的危险性，为保证安全，不是空气进入干燥系统也采用真空干燥。
目前采用的干燥技术多为间歇式干燥，例如真空耙式干燥机、双锥干燥机、真空烘箱等。存在的问题是处理量小，干燥效率低，耗能高，劳动强度大，工作条件差，工作环境恶劣。
需要干燥的物料为膏糊状时，由于干燥工程中随着含湿量的变化物料的粘性会随着变化，再某个含湿量阶段会出现粘壁、缠轴等不希望出现的现象，使功率增大，传热效率降低，影响干燥作业的顺利进行。对于液体干燥由于粘壁、传热效率低等原因，采用目前的真空干燥设备几乎是不可能的。真空干燥目前不可实现连续作业，尤其是还有一个重要原因是连续进料和连续排料时进出料口的密封问题。
发明内容
为了解决物料需低温真空干燥且处理量较大问题，为了解决干燥所挥发介质为有机蒸汽且处理量较大的安全性问题以及其它物料须真空干燥切处理量较大问题，本发明提供了一种热轴搅拌型连续真空干燥方法及装置。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种热轴搅拌型连续真空干燥装置，包括：干燥机筒体1、中空轴2、布袋除尘器3、缓存罐4，所述干燥机筒体1内设置有两根水平平行的中空轴2，两根水平平行的中空轴2下方设置有W8型隔板；干燥机筒体1顶部一端设置有2-3组布袋除尘器3，顶部另一端设置有连接旋转锁气阀7的加料斗6，干燥机筒体1的两侧设置有出料口，且每个出料口下面连接一个干料缓存罐4；每个缓存罐进出口分别设置有自动控制阀5。
一种热轴搅拌型连续真空干燥装置，所述干燥机筒体1为密闭的圆形筒体，密闭的圆形筒体侧面设置有两个出料口，两个出料口设置在同一侧面，或设置在在相对两侧面。
一种热轴搅拌型连续真空干燥装置，所述每根中空轴2的外壁均布有多组空心的扇形叶片9，每组空心的扇形叶片9与中空轴2连通，中空轴2内设置的热源有为蒸汽、熔盐或导热油。
一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，包括：热轴搅拌加热干燥、干燥过程的真空状态保持，所述在连续加料和连续出料工况下的干燥过程的真空状态保持，是采用连续的真空干燥方法，即向干燥机中连续不断的加入待干物料，同时干燥机中的已干物料连续不断的排出，干燥机中的挥发介质不断受热后汽化相变为蒸汽并不断地有工艺系统的真空源抽出排放；也就是解决待干物料进料口的的动态密封，和已干物料排料口的动态密封以及挥发介质蒸汽的抽出；其步骤如下：
1）待干物料进料口的动态密封：在干燥机筒体（1）上方装有带旋转锁气阀（7）的料斗（6），待干物料装在料斗（6）中，通过旋转锁气阀（7）连续不断的加入干燥机中，料斗（6）中的但干燥物料对外界空气有一定的密封作用，旋转锁气阀（7）也对外界空气气密封作用，进料口的密封形式为旋转锁气阀（7）和物料双重复合密封，能够连续进料，隔绝空气从进料口进入干燥机内；
2）已干物料排出口的动态密封：在干燥机筒体（1）侧面开有两个已干物料排料口，两个已干物料排料口可以开在干燥机筒体（1）的左右两侧，也可开在干燥机筒体（1）的同一侧，图二中所示是开在干燥机筒体（1)左右两侧，在左、右两个已干物料排料口下方分别连接有左侧缓存罐（4）和右侧缓存罐（4）。左侧缓存罐（4）上方装有左侧进口阀（5），下方装有左侧出口阀（5），右侧缓存罐（4）上方装有右侧进口阀（5），下方装有右侧出口阀（5）；
四个自动控制阀门通过自动控制系统执行一定的逻辑关系，左侧进口阀（5）和右侧出口阀（5）关闭后，左侧出口阀（5）和右侧进口阀（5）打开，这时左侧缓存罐处排料状态，右侧缓存罐处进料状态。右侧进口阀（5）和左侧出口阀（5）关闭后，右侧出口阀（5）和左侧进口阀（5）打开，这时右侧缓存罐处排料状态，左侧缓存罐处进料状态；
且干燥机的已干物料的两排料口都在排料状态，实现了已干物料的连续排出；且干燥机的两个排料口都与外界空气隔断，实现了干燥机的连续排料，保持了干燥机中的真空状态；
3）挥发介质蒸汽的连续排出：在干燥机干燥过程中，物料中所含的挥发介质不断地产生蒸汽，并且夹带有粉尘，且挥发介质蒸汽由所配的真空源连续抽出干燥机筒体（1），在抽真空时通过上部装有两个袋式除尘器（3）将挥发介质蒸汽中夹带的粉尘过滤除尘；两个袋式除尘器通过自动控制可以切换吹除清理滤袋上的粉尘，被过滤的粉尘落入干燥机中，实现了干燥机进料口和出料口的动态密封和连续抽真空的除尘，保持了干燥机中的真空状态。
一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，所述通入中空轴的热源为蒸汽、熔盐或导热油，热源通过扇形叶片9壁面传热给筒体内的物料，对含水或含挥发性有机介质进行连续干燥。
一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，所述进料口的密封形式为旋转锁气阀和物料双重复合密封，能够连续进料，隔绝空气从进料口进入干燥机内。
一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，所述两个出料口下部分别连接有干料缓存罐，所述出料口与缓存罐进料口直接相连，或通过一端管道连接。
一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，所述每个缓存罐的进料口和出料口分别装有自动控制阀，每个缓存罐的进料时，缓存罐的出料口阀门处于关闭状态；每个缓存罐的排料时，进料口阀门处于关闭状态；同时，当一个缓存罐排料时，另一个缓存罐处于进料状态，按照逻辑关系，各缓存罐进出料口的自动控制阀门交替进行开启和关闭，是干燥机始终处于连续排料状态，干燥系统与外部空气隔绝，保持干燥系统处于真空状态。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
一种热轴搅拌型连续真空干燥方法及装置，采用对进料系统、出料系统、真空除尘系统和干燥机主体进行组合，配以自动控制系统，成为一种连续的真空干燥装置，实现了物料连续的真空干燥，且处理量较大的目的。
附图说明
图1为热轴搅拌型连续真空干燥装置的主视图；
图2为图1的剖面图；
图中：1—干燥机筒体；2—中空轴；3—布袋除尘器；4—缓存罐；5—自动控制阀；
6—加料斗，7—旋转锁气阀，8—W型隔板；9—扇形叶片。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本工艺和设备进行进一步说明
本发明的实质是通过一定的功能部件的组合加以自动控制实现连续真空干燥，在连续加料和连续出料的工况下，保持干燥系统内的真空状态。
一种热轴搅拌型连续真空干燥装置，包括：干燥机筒体1、中空轴2、布袋除尘器3、缓存罐4，所述干燥机筒体1内设置有两根水平平行的中空轴2，两根水平平行的中空轴2下方设置有W8型隔板；干燥机筒体1顶部一端设置有2-3组布袋除尘器3，顶部另一端设置有连接旋转锁气阀7的加料斗6，干燥机筒体1的两侧设置有出料口，且每个出料口下面连接一个干料缓存罐4；每个缓存罐进出口分别设置有自动控制阀5。
所述干燥机筒体1为密闭的圆形筒体，密闭的圆形筒体侧面设置有两个出料口，两个出料口设置在同一侧面，或设置在在相对两侧面。
所述每根中空轴2的外壁均布有多组空心的扇形叶片9，每组空心的扇形叶片9与中空轴2连通，中空轴2内设置的热源有为蒸汽、熔盐或导热油。
一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，包括：热轴搅拌加热干燥、干燥过程的真空状态保持，所述在连续加料和连续出料工况下的干燥过程的真空状态保持，是采用连续的真空干燥方法，即向干燥机中连续不断的加入待干物料，同时干燥机中的已干物料连续不断的排出，干燥机中的挥发介质不断受热后汽化相变为蒸汽并不断地有工艺系统的真空源抽出排放；也就是解决待干物料进料口的的动态密封，和已干物料排料口的动态密封以及挥发介质蒸汽的抽出；其步骤如下：
1）待干物料进料口的动态密封：在干燥机筒体（1）上方装有带旋转锁气阀（7）的料斗（6），待干物料装在料斗（6）中，通过旋转锁气阀（7）连续不断的加入干燥机中，料斗（6）中的但干燥物料对外界空气有一定的密封作用，旋转锁气阀（7）也对外界空气气密封作用，进料口的密封形式为旋转锁气阀（7）和物料双重复合密封，能够连续进料，隔绝空气从进料口进入干燥机内；
2）已干物料排出口的动态密封：在干燥机筒体（1）侧面开有两个已干物料排料口，两个已干物料排料口可以开在干燥机筒体（1）的左右两侧，也可开在干燥机筒体（1）的同一侧，图二中所示是开在干燥机筒体（1)左右两侧，在左、右两个已干物料排料口下方分别连接有左侧缓存罐（4）和右侧缓存罐（4）。左侧缓存罐（4）上方装有左侧进口阀（5），下方装有左侧出口阀（5），右侧缓存罐（4）上方装有右侧进口阀（5），下方装有右侧出口阀（5）；
四个自动控制阀门通过自动控制系统执行一定的逻辑关系，左侧进口阀（5）和右侧出口阀（5）关闭后，左侧出口阀（5）和右侧进口阀（5）打开，这时左侧缓存罐处排料状态，右侧缓存罐处进料状态。右侧进口阀（5）和左侧出口阀（5）关闭后，右侧出口阀（5）和左侧进口阀（5）打开，这时右侧缓存罐处排料状态，左侧缓存罐处进料状态；
且干燥机的已干物料的两排料口都在排料状态，实现了已干物料的连续排出；且干燥机的两个排料口都与外界空气隔断，实现了干燥机的连续排料，保持了干燥机中的真空状态；
3）挥发介质蒸汽的连续排出：在干燥机干燥过程中，物料中所含的挥发介质不断地产生蒸汽，并且夹带有粉尘，且挥发介质蒸汽由所配的真空源连续抽出干燥机筒体（1），在抽真空时通过上部装有两个袋式除尘器（3）将挥发介质蒸汽中夹带的粉尘过滤除尘；两个袋式除尘器通过自动控制可以切换吹除清理滤袋上的粉尘，被过滤的粉尘落入干燥机中，实现了干燥机进料口和出料口的动态密封和连续抽真空的除尘，保持了干燥机中的真空状态。
所述通入中空轴的热源为蒸汽、熔盐或导热油，热源通过扇形叶片9壁面传热给筒体内的物料，对含水或含挥发性有机介质进行连续干燥。
所述进料口的密封形式为旋转锁气阀和物料双重复合密封，能够连续进料，隔绝空气从进料口进入干燥机内。
所述两个出料口下部分别连接有干料缓存罐，所述出料口与缓存罐进料口直接相连，或通过一端管道连接。
所述每个缓存罐的进料口和出料口分别装有自动控制阀，每个缓存罐的进料时，缓存罐的出料口阀门处于关闭状态；每个缓存罐的排料时，进料口阀门处于关闭状态；同时，当一个缓存罐排料时，另一个缓存罐处于进料状态，按照逻辑关系，各缓存罐进出料口的自动控制阀门交替进行开启和关闭，是干燥机始终处于连续排料状态，干燥系统与外部空气隔绝，保持干燥系统处于真空状态。
关于物料通过热轴搅拌进行加热干燥是目前常用的干燥方式。实施例说明分两部分，一部分为热轴搅拌加热干燥，一部分为干燥过程的真空状态保持。
实施例
热轴搅拌加热干燥，干燥机筒体（1）内加入物料，中空轴（2）内通入热源蒸汽或导热油，并通入中空轴（2）上的扇形空心叶片，热的壁面与干燥机筒体（1）内的物料充分接触传热，物料中的挥发介质受热后汽化相变为蒸汽，在不同的真空条件下汽化相变温度不同，可根据具体的物料确定不同的真空条件。
随着中空轴（2）的转动和扇形叶片的搅拌作用，干燥机筒体（1）内的物料不断运动，使中空轴（2）和扇形叶片与物料的换热面不断更新，从而提高了中空轴（2）和扇形叶片与物料的换热效率，进而提高了干燥机筒体（1）内的物料中挥发介质的汽化相变的速率。实现了干燥机筒体（1）内加入物料的连续干燥。
干燥过程的真空状态保持，实现连续真空干燥，就是向干燥机中连续不断的加入待干物料，同时干燥机中的已干物料连续不断的排出，干燥机中的挥发介质不断受热后汽化相变为蒸汽并不断地有工艺系统的真空源抽出排放。也就是解决待干物料进料口的的动态密封，和已干物料排料口的动态密封以及挥发介质蒸汽的抽出。
1，待干物料进料口的动态密封：在干燥机筒体（1）上方装有带旋转锁气阀（7）的料斗（6），待干物料装在料斗（6）中，通过旋转锁气阀（7）连续不断的加入干燥机中，料斗（6）中的但干燥物料对外界空气有一定的密封作用，旋转锁气阀（7）也对外界空气气密封作用，进料口的密封形式为旋转锁气阀（7）和物料双重复合密封。可以连续进料，隔绝空气从进料口进入干燥机内。
2，已干物料排出口的动态密封：在干燥机筒体（1）侧面开有两个已干物料排料口，两个已干物料排料口可以开在干燥机筒体（1）的左右两侧，也可开在干燥机筒体（1）的同一侧，图二中所示是开在干燥机筒体（1)左右两侧，在左、右两个已干物料排料口下方分别连接有左侧缓存罐（4）和右侧缓存罐（4）。左侧缓存罐（4）上方装有左侧进口阀（5），下方装有左侧出口阀（5），右侧缓存罐（4）上方装有右侧进口阀（5），下方装有右侧出口阀（5）。
四个自动控制阀门通过自动控制系统执行一定的逻辑关系，左侧进口阀（5）和右侧出口阀（5）关闭后，左侧出口阀（5）和右侧进口阀（5）打开，这时左侧缓存罐处排料状态，右侧缓存罐处进料状态。右侧进口阀（5）和左侧出口阀（5）关闭后，右侧出口阀（5）和左侧进口阀（5）打开，这时右侧缓存罐处排料状态，左侧缓存罐处进料状态。
在任何状态下，干燥机的已干物料的两排料口都有一个在排料状态，实现了已干物料的连续排出。而在任何状态下干燥机的两个排料口都与外界空气隔断。实现了干燥机的连续排料，保持了干燥机中的真空状态。
3，挥发介质蒸汽的连续排出：在干燥机干燥过程中，物料中所含的挥发介质不断地产生蒸汽，并且夹带有一定粉尘，为了保持干燥机中的真空状态，挥发介质蒸汽必须由工艺中所配的真空源连续抽出干燥机，在抽真空时应将挥发介质蒸汽中夹带的粉尘过滤除尘。
本实施例在干燥机筒体（1）上部装有两个袋式除尘器（3），挥发介质蒸汽所夹带的粉尘由袋式除尘器过滤除尘，两个袋式除尘器通过自动控制可以切换吹除清理滤袋上的粉尘，被过滤的粉尘落入干燥机中。两个袋式除尘器可通过自动控制切换吹出清理，抽真空系统在任何时间都保持畅通状态，保持了干燥机中的真空状态。
本发明解决了干燥机进料口和出料口的动态密封问题和连续抽真空的除尘问题，使干燥机的物料干燥过程始终保持在一定的这空状态下。实现了连续真空干燥的目的。实施方式为含水粉体物料和膏糊状物料的连续真空干燥，对于液体物料干燥，采用泵送的加料方式，也适用于本发明，且授予本发明专利权利范围。
Claims (8)
1.一种热轴搅拌型连续真空干燥装置，包括：干燥机筒体1、中空轴2、布袋除尘器3、缓存罐4，其特征在于：所述干燥机筒体1内设置有两根水平平行的中空轴2，两根水平平行的中空轴2下方设置有W8型隔板；干燥机筒体1顶部一端设置有2-3组布袋除尘器3，顶部另一端设置有连接旋转锁气阀7的加料斗6，干燥机筒体1的两侧设置有出料口，且每个出料口下面连接一个干料缓存罐4；每个缓存罐进出口分别设置有自动控制阀5。
2.根据权利要求1所述的一种热轴搅拌型连续真空干燥装置，其特征在于：所述干燥机筒体1为密闭的圆形筒体，密闭的圆形筒体侧面设置有两个出料口，两个出料口设置在同一侧面，或设置在在相对两侧面。
3.根据权利要求1所述的一种热轴搅拌型连续真空干燥装置，其特征在于：所述每根中空轴2的外壁均布有多组空心的扇形叶片9，每组空心的扇形叶片9与中空轴2连通，中空轴2内设置的热源有为蒸汽、熔盐或导热油。
4.如权利要求1所述一种热轴搅拌型连续真空干燥装置的连续真空干燥方法，包括：热轴搅拌加热干燥、其特征在于：干燥过程的真空状态保持，所述在连续加料和连续出料工况下的干燥过程的真空状态保持，是采用连续的真空干燥方法，即向干燥机中连续不断的加入待干物料，同时干燥机中的已干物料连续不断的排出，干燥机中的挥发介质不断受热后汽化相变为蒸汽并不断地有工艺系统的真空源抽出排放；也就是解决待干物料进料口的的动态密封，和已干物料排料口的动态密封以及挥发介质蒸汽的抽出；其步骤如下：
1）待干物料进料口的动态密封：在干燥机筒体（1）上方装有带旋转锁气阀（7）的料斗（6），待干物料装在料斗（6）中，通过旋转锁气阀（7）连续不断的加入干燥机中，料斗（6）中的但干燥物料对外界空气有一定的密封作用，旋转锁气阀（7）也对外界空气气密封作用，进料口的密封形式为旋转锁气阀（7）和物料双重复合密封，能够连续进料，隔绝空气从进料口进入干燥机内；
2）已干物料排出口的动态密封：在干燥机筒体（1）侧面开有两个已干物料排料口，两个已干物料排料口可以开在干燥机筒体（1）的左右两侧，也可开在干燥机筒体（1）的同一侧，图二中所示是开在干燥机筒体（1)左右两侧，在左、右两个已干物料排料口下方分别连接有左侧缓存罐（4）和右侧缓存罐（4）；左侧缓存罐（4）上方装有左侧进口阀（5），下方装有左侧出口阀（5），右侧缓存罐（4）上方装有右侧进口阀（5），下方装有右侧出口阀（5）；
四个自动控制阀门通过自动控制系统执行一定的逻辑关系，左侧进口阀（5）和右侧出口阀（5）关闭后，左侧出口阀（5）和右侧进口阀（5）打开，这时左侧缓存罐处排料状态，右侧缓存罐处进料状态；右侧进口阀（5）和左侧出口阀（5）关闭后，右侧出口阀（5）和左侧进口阀（5）打开，这时右侧缓存罐处排料状态，左侧缓存罐处进料状态；
且干燥机的已干物料的两排料口都在排料状态，实现了已干物料的连续排出；且干燥机的两个排料口都与外界空气隔断，实现了干燥机的连续排料，保持了干燥机中的真空状态；
3）挥发介质蒸汽的连续排出：在干燥机干燥过程中，物料中所含的挥发介质不断地产生蒸汽，并且夹带有粉尘，且挥发介质蒸汽由所配的真空源连续抽出干燥机筒体（1），在抽真空时通过上部装有两个袋式除尘器（3）将挥发介质蒸汽中夹带的粉尘过滤除尘；两个袋式除尘器通过自动控制可以切换吹除清理滤袋上的粉尘，被过滤的粉尘落入干燥机中，实现了干燥机进料口和出料口的动态密封和连续抽真空的除尘，保持了干燥机中的真空状态。
5.根据权利要求4所述的一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，其特征在于：所述通入中空轴的热源为蒸汽、熔盐或导热油，热源通过扇形叶片9壁面传热给筒体内的物料，对含水或含挥发性有机介质进行连续干燥。
6.根据权利要求4所述的一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，其特征在于：所述进料口的密封形式为旋转锁气阀和物料双重复合密封，能够连续进料，隔绝空气从进料口进入干燥机内。
7.根据权利要求4所述的一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，其特征在于：所述两个出料口下部分别连接有干料缓存罐，所述出料口与缓存罐进料口直接相连，或通过一端管道连接。
8.根据权利要求4所述的一种热轴搅拌型连续真空干燥方法，其特征在于：所述每个缓存罐的进料口和出料口分别装有自动控制阀，每个缓存罐的进料时，缓存罐的出料口阀门处于关闭状态；每个缓存罐的排料时，进料口阀门处于关闭状态；同时，当一个缓存罐排料时，另一个缓存罐处于进料状态，按照逻辑关系，各缓存罐进出料口的自动控制阀门交替进行开启和关闭，是干燥机始终处于连续排料状态，干燥系统与外部空气隔绝，保持干燥系统处于真空状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140528 |