CN104880030A - 一种常温气流干燥设备 - Google Patents

Abstract

本发明的常温气流干燥设备，通过分子筛干燥器将气流中的水分和氧气分离增大干燥介质中水的饱和差而加快物料在常温状态的干燥速度，降低干燥介质的氧化性而抑制物料的氧化，通过将尾气送到进风口作为进风气体使用而减小干燥介质中挥发性组分的饱和差而控制挥发性组分的挥发，物料固定在置物架中进行干燥，外形不会改变，既能实现常温干燥又可以保持物料外形，同时降低了物料中挥发性组分的损失，抑制了物料的氧化。

Description

一种常温气流干燥设备

技术领域

本发明涉及一种常温气流干燥设备，属于循环流化床和气流干燥技术领域。

背景技术

发明专利2013107481436公开了一种快速常温干燥设备及其用于松花粉的常温干燥方法，该发明利用风机、正在循环管、料气分离装置、负压循环管顺序连通成循环通道，加入机内的物料在风机的作用下被分散成微粒形成流化态在循环通道内高速循环流动，利用设在正压循环管内的温度传感器控制进风气流温度使机内温度不超过50℃而实现快速常温干燥，适用于不需要保持物料外形又要求在常温状态下快速脱水的物料的干燥。很多药用植物性物料如中药材、食材在很多情况下却既要求在常温状态下快速干燥，又要求保持物料的外形，另外，物料在发明专利2013107481436所述的设备中被分散成微粒后，其中的易挥发性组分如玛咖中的芥子油苷也更容易挥发而损失，易氧化物料也更容易被氧化。

有文献这样说明分子筛：“分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛，可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等，但是使用化学原料合成分子筛的成本很高。常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2 nm）的孔道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。”利用分子筛制成的气体处理设备已广泛运用于中高压气体的干燥、特定组分的分离和特定组分的富聚操作中，但在类似风机产生的5000-20000帕低压气体中的运用鲜有见到。

根据现有技术设计的一种分子筛干燥器实例参看附图1和附图2，由1#分子筛容器61、2#分子筛容器62、进风管路63、出风管路64和再生支路65组成；1#分子筛容器61的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，1#分子筛容器61内装有分子筛， 2#分子筛容器62与1#分子筛容器61结构相同；进风管路63由三通Ⅰ13、1#阀门12、1#支管11、2#阀门14、2#支管15组成，三通Ⅰ13的第一个口是进风口66，三通Ⅰ13的第二个口与1#阀门12的进口相接，1#阀门12的出口与1#支管11的进口相接，三通Ⅰ13的第三个口与2#阀门14的进口相接，2#阀门的出口与2#支管15的进口相接，1#支管11上还设置有再生支路接口16，2#支管15上还设置有再生支路接口17；出风管路由三通Ⅱ22、3#阀门21、3#支管20、4#阀门23、4#支管24组成，三通Ⅱ22的第一个口是本发明设备的出风口67，三通Ⅱ22的第二个口与3#阀门21的出口相接，3#阀门21的进口与3#支管20的出口相接，三通Ⅱ22的第三个口与4#阀门23的出口相接，4#阀门23的进口与4#支管24的出口相接；再生支路由管道32、再生阀Ⅰ31、再生阀Ⅱ33和真空泵34组成，管道32的两端分别与再生阀Ⅰ31和再生阀Ⅱ33的出口相接，管道32上还设置有排气口，排气口与真空泵34进口相接；1#分子筛容器61的进风口与进风管路1#支管11的出口相接，1#分子筛容器61的出风口与出风管路3#支管20的进口相接，2#分子筛容器62的进风口与进风管路2#支管15的出口相接，2#分子筛容器62的出风口与出风管路4#支管24的进口相接，再生支路的再生阀Ⅰ31与进风管路1#支管11再生支路接口16相接，再生支路的再生阀Ⅱ33与进风管路2#支管15上的再生支路接口17相接。本实施的1#分子筛容器61和2#分子筛容器62内还设置有对分子筛加热的电热管，本实例的分子筛干燥器采用真空微热再生，1#分子筛容器处于工作状态时，其中分子筛将气体中的水分和/或氧气吸附以实现气体的干燥和/或氧气的分离，同时，2#分子筛内的加热装置启动，再生支路上的真空泵将2#分子筛容器抽成真空，其中分子筛吸附的水分和氧气脱附汽化被抽出，分子筛得以再生，1#分子筛容器中的分子筛饱和时，换成2#分子筛容器吸附，1#分子筛容器中的分子筛再生，1#分子筛容器和2#分子筛容器如此反复交替工作。

发明内容

本发明的第一个目的，是针对发明专利2013107481436用于物料的常温干燥不能保持物料外形，易挥发组分损失大，不能抑制物料氧化的不足，发明一种既能进行常温干燥又可以保持物料外形，同时也能减少物料中挥发性组分的损失，能够抑制物料氧化的常温气流干燥设备。

为实现本发明的第一个目的所采取的技术措施是这样的：一种常温气流干燥设备，由分子筛干燥器、风机、置物架组成；分子筛干燥器中的分子筛是对水和/或氧气具有吸附作用的分子筛，分子筛干燥器用于分离进风气流中的水分和/或氧气，增大干燥介质中水的饱和差和/或降低干燥介质的氧化性，风机是动力源，用于将分子筛干燥器脱水后的气流输送到置物架并使气流以3米/秒以上的速度通过置物架，置物架用于放置需要干燥的物料，置物架是有门的密闭箱体，内部用网格分层，物料均匀放置在网格上，物料间留有间隙并保持间隙的任一横断面面积之和大于风机出风口断面积，置物架的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，上述组件按照分子筛干燥器出风口，风机进风口，风机出风口，置物架进风口，置物架出风口的顺序连通，分子筛干燥的进风口是本发明设备的进风口，置物架的出风口是本发明设备的排风口。

为了加快干燥速度，在分子筛干燥器出风口和风机进风口间还设置有空气加热器，空气加热器输出的热风温度在50℃以下。

本发明还可以在风机进风口与分子筛干燥器出风口之间再串连置物架以增加产量。

为了避免物料因气流影响而位移、改变物料放置的均匀性和物料之间的间隙，在网格上还设置具有自张紧功能的网罩用于固定物料使其在干燥过程中不能位移。

为了实现减小易挥发组分的损失，作为本发明的一种改进，所述常温气流干燥设备的出风口与进风口之间设置有将出风口排出的尾气送到进风口的风管，分子筛干燥器的出风口或进风口上还设置有气体补给接口，气体补给接口与机外自然空气相通；作为本改进方案的进一步改进，所述分子筛干燥器上的气体补给接口与特殊气体源相通，特殊气体是惰性气体或含有降低易挥发性组分挥发性物质的惰性气体。在本改进方案中，由于挥发性组分会被分子筛阻挡而在分子筛干燥器进口端富聚，形成挥发性组分在置物架中浓度由进风口到出风口递增的不均匀分布，为了减小挥发性组分的这种不均匀分布，在分子筛干燥器的进口端和出口端之间设置有将分子筛干燥器进口端易挥发性组分浓度高的气体输送到分子筛干燥器出口端的管道，管道的断面积为风机出风口断面的60%以下。

本发明的工作原理是这样的，物料中水分或易挥发性组分的汽化速度与进风气流温度、置物架中的风速、气流中水分或易挥发性组分的饱和差呈正相关关系，本发明利用分子筛干燥器将气流中的水分分离以增大干燥介质中水的饱和差而加快物料的干燥速度，利用分子筛干燥器将气流中的氧气吸附降低进风气流的氧化性，通过将本发明设备排出的尾气送到分子筛进风口作为分子筛干燥器的进风气流，一是大幅减小了需要分离的氧气量，二是尾气的温度一般比机外气体温度高，对其加热耗能比对机外气体加热耗能低，具有一定的节能效果，三是挥发性组分不外泄，干燥介质中挥发性组分的饱和差小，可在一定程度上起到控制挥发性组分挥发的作用，降低物料中易挥发性组分的损失，四是尾气不外泄，本发明设备可用于有毒物料干燥。

本发明的常温气流干燥设备，通过分子筛干燥器将气流中的水分和氧气分离增大干燥介质中水的饱和差而加快物料在常温状态的干燥速度，降低干燥介质的氧化性而抑制物料的氧化，通过将尾气送到进风口作为进风气体使用而减小干燥介质中挥发性组分的饱和差而控制挥发性组分的挥发，物料固定在置物架中进行干燥，外形不会改变，既能实现常温干燥又可以保持物料外形，同时降低了物料中挥发性组分的损失，抑制物料的氧化。

附图说明

图1是实施例1一种分子筛干燥器实例的结构图。

图2是实施例1中进风管路、出风管路和再生支路的结构图。

图3是实施例2一种常温气流干燥设备的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不构成对本发明的限制。

实施例1：一种分子筛干燥器实例

参见图1、图2，一种循环流化床进风气体处理装置，由1#分子筛容器61、2#分子筛容器62、进风管路63、出风管路64和再生支路65组成；1#分子筛容器61的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，1#分子筛容器61内装有分子筛， 2#分子筛容器62与1#分子筛容器61结构相同；进风管路63由三通Ⅰ13、1#阀门12、1#支管11、2#阀门14、2#支管15组成，三通Ⅰ13的第一个口是本实例的进风口66，三通Ⅰ13的第二个口与1#阀门12的进口相接，1#阀门12的出口与1#支管11的进口相接，三通Ⅰ13的第三个口与2#阀门14的进口相接，2#阀门的出口与2#支管15的进口相接，1#支管11上还设置有再生支路接口16，2#支管15上还设置有再生支路接口17；出风管路由三通Ⅱ22、3#阀门21、3#支管20、4#阀门23、4#支管24组成，三通Ⅱ22的第一个口是本发明设备的出风口67，三通Ⅱ22的第二个口与3#阀门21的出口相接，3#阀门21的进口与3#支管20的出口相接，三通Ⅱ22的第三个口与4#阀门23的出口相接，4#阀门23的进口与4#支管24的出口相接；再生支路由管道32、再生阀Ⅰ31、再生阀Ⅱ33和真空泵34组成，管道32的两端分别与再生阀Ⅰ31和再生阀Ⅱ33的出口相接，管道32上还设置有排气口，排气口与真空泵34进口相接；1#分子筛容器61的进风口与进风管路1#支管11的出口相接，1#分子筛容器61的出风口与出风管路3#支管20的进口相接，2#分子筛容器62的进风口与进风管路2#支管15的出口相接，2#分子筛容器62的出风口与出风管路4#支管24的进口相接，再生支路的再生阀Ⅰ31与进风管路1#支管11再生支路接口16相接，再生支路的再生阀Ⅱ33与进风管路2#支管15上的再生支路接口17相接。

本实施的1#分子筛容器61和2#分子筛容器62内还设置有对分子筛加热的电热管，本实例的分子筛干燥器采用真空微热再生，1#分子筛容器处于工作状态时，其中分子筛将气体中的水分和/或氧气吸附以实现气体的干燥和/或氧气的分离，同时，2#分子筛内的加热装置启动，再生支路上的真空泵将2#分子筛容器抽成真空，其中分子筛吸附的水分和氧气脱附汽化被抽出，分子筛再生，1#分子筛容器中的分子筛饱和时，换成2#分子筛容器工作，1#分子筛容器中的分子筛再生，1#分子筛容器和2#分子筛容器如此反复交替工作。

实施例2：一种常温气流干燥设备

参见图3，一种常温气流干燥设备，由分子筛干燥器1、空气加热器2、置物架3、风机4、置物架5、风管6、管道7组成，分子筛干燥器1与实施例1所述分子筛干燥器结构相同，分子筛干燥器1的出风口上还设置有气体补给接口8，气体补给接口8与惰性气体源相连，空气加热器2输出的热风温度在50℃以下，置物架3和置物架5结构相同，均是是有门的密闭箱体，内部用网格分层，物料均匀放置在网格上，物料间留有间隙并保持间隙任一横断面面积之和大于风机4出风口断面积，在网格上还设置具有自张紧功能的网罩用于固定物料使其在干燥过程中不能位移；风机4是动力源，用于将分子筛干燥器1脱水后的气流输送到置物架3和置物架5中并使气流以30米/秒的速度通过置物架3和置物架5，风管6用于将置物架5出风口排出的尾气送到分子筛干燥器1的进风口作为本实施例设备的进风气流使用，管道7断面积为风机出风口断面积的10%，管道7用于将分子筛干燥器1进口端易挥发性组分浓度高的气体输送到分子筛干燥器1的出口端，以减小挥发性组分在置物架3进口端与置物架5出口端的浓度差，上述组件按照分子筛干燥器1出风口，空气加热器2进风口，空气加热器2出风口，置物架3进风口，置物架3出风口，风机4进风口，风机4出风口，置物架5进风口，置物架5出风口，风管6进风口，风管6出风口，分子筛干燥器1进风口的顺序连通成循环通道，管道7连接在风管6和分子筛干燥器1的出风口之间。

Claims (7)

1.一种常温气流干燥设备，其特征在于，由分子筛干燥器、风机、置物架组成；分子筛干燥器中的分子筛是对水和/或氧气具有吸附作用的分子筛，分子筛干燥器用于分离进风气流中的水分和/或氧气，增大干燥介质中水的饱和差和/或降低干燥介质的氧化性，风机是动力源，用于将分子筛干燥器脱水后的气流输送到置物架并使气流以3米/秒以上的速度通过置物架，置物架用于放置需要干燥的物料，置物架是有门的密闭箱体，内部用网格分层，物料均匀放置在网格上，物料间留有间隙并保持间隙的任一横断面面积之和大于风机出风口断面积，置物架的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，上述组件按照分子筛干燥器出风口，风机进风口，风机出风口，置物架进风口，置物架出风口的顺序连通，分子筛干燥的进风口是本发明设备的进风口，置物架的出风口是本发明设备的排风口。

2.根据权利要求1所述的一种常温气流干燥设备，其特征在于，在分子筛干燥器出风口和风机进风口间还设置有空气加热器，空气加热器输出的热风温度在50℃以下。

3.根据权利要求1所述的一种常温气流干燥设备，其特征在于，在风机进风口与分子筛干燥器出风口之间再串连置物架以增加产量。

4.根据权利要求1所述的一种常温气流干燥设备，其特征在于，在网格上还设置具有自张紧功能的网罩用于固定物料使其在干燥过程中不能位移。

5.根据权利要求1所述的一种常温气流干燥设备，其特征在于，所述常温气流干燥设备的出风口与进风口之间设置有将出风口排出的尾气送到进风口的风管，分子筛干燥器的出风口或进风口上还设置有气体补给接口，气体补给接口与机外自然空气相通。

6.根据权利要求5所述的一种常温气流干燥设备，其特征在于，所述分子筛干燥器上的气体补给接口与特殊气体源相通，特殊气体是惰性气体或含有降低易挥发性组分挥发性物质的惰性气体。

7.根据权利要求5或6所述的一种常温气流干燥设备，其特征在于，在所述分子筛干燥器的进口端和出口端之间设置有将分子筛干燥器进口端易挥发性组分浓度高的气体输送到分子筛干燥器出口端的管道，管道的断面积为风机出风口断面的60%以下。