CN105890288B - 一种喷雾制粒干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷雾制粒干燥装置，该喷雾制粒干燥装置包括用于将物料配制成乳化液的乳化机、喷雾沸腾塔和旋风分离器，喷雾沸腾塔包括依次上下密封连接的圆锥形塔顶、圆柱形塔身和倒圆锥形塔底，塔顶上设有多个双流体喷嘴，乳化机的出料口和压缩空气经管道与双流体喷嘴相通；喷雾沸腾塔的塔顶和塔底均设有热空气进口；塔身通过管道与旋风分离器相通，以使热风出口设于塔顶热空气进口和塔底热空气进口之间；塔底内的底部设有一可旋转的沸腾床板，该沸腾床板上设有多个导气通道，各导气通道与塔底的热空气进口相通，该沸腾床板与塔底内壁之间留有间隙。

Description

一种喷雾制粒干燥装置

技术领域

本发明涉及制粒设备技术领域，特别是一种集均质、喷浆、沸腾造粒、流化干燥、除湿风冷却、尾气处理的连续喷雾制粒干燥装置。

背景技术

流化喷雾制粒又称沸腾制粒、一步制粒，为混合、制粒、干燥操作一步完成的新型制粒技术，可大大减少辅料量， 颗粒大小均匀、外形圆整、流动性好、可压性好，生产效率高，便于自动控制； 同时由于制粒过程在密闭的制粒机内完成， 生产过程不易被污染， 成品质量可得到更好的保障。如何获得可实现上述沸腾制粒的设备，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无需使用粘结剂、制粒干燥连续一体化的喷雾制粒干燥装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的喷雾制粒干燥装置，包括：用于将物料配制成乳化液的乳化机、喷雾沸腾塔和旋风分离器，所述喷雾沸腾塔包括依次上下密封连接的圆锥形塔顶、圆柱形塔身和倒圆锥形塔底，所述塔顶上设有多个双流体喷嘴，乳化机的出料口和压缩空气经管道与双流体喷嘴相通，以使进入喷雾沸腾塔的物料处于雾化状态；所述喷雾沸腾塔的塔顶和塔底均设有热空气进口，使用时喷雾沸腾塔上、下同时进热风，以使喷雾沸腾塔内形成顺流与逆流同时存在的换热方式；所述塔身通过管道与旋风分离器相通，以使热风出口设于塔顶热空气进口和塔底热空气进口之间；所述塔底内的底部设有一可旋转的沸腾床板，该沸腾床板上设有多个导气通道，各导气通道与塔底的热空气进口相通，使用时沸腾床板旋转使得导气通道内的热空气旋转上升，该沸腾床板与塔底内壁之间留有间隙；乳化机内的物料经双组份喷嘴以喷雾状态进入喷雾沸腾塔的塔顶，热空气对其干燥以使其成为团聚颗粒，团聚颗粒在重力作用和热空气的推动下向下运动，到达沸腾床板后在旋转的热空气的带动下进行旋转，在旋转过程中团聚颗粒之间相互碰撞和摩擦，提高物料表面的光洁度和强度，热空气经旋风分离器排出；达到预设粒径的团聚颗粒沿沸腾床板与塔底内壁之间的间隙流出至喷雾沸腾塔的出料口，完成制粒和干燥。

进一步，所述乳化机的出料口和各双流体喷嘴之间设有加料泵，以使乳化机内物料和压缩空气可快速的喷出双流体喷嘴。

进一步，喷雾制粒干燥装置还包括鼓风机和蒸汽换热器，所述鼓风机、蒸汽换热器经管道与喷雾沸腾塔塔顶和塔底的热空气进口相通，用于向喷雾沸腾塔内输送热空气。

进一步，所述喷雾沸腾塔塔顶的直径自上而下逐渐递增，所述喷雾沸腾塔塔底的直径自上而下逐渐减小，塔身的直径与塔顶底部的直径、塔底顶部的直径相同，以使物料输送至塔身处时，由于截面积的增大瞬间降低了物料的流通速度，以延长物料在喷雾沸腾塔塔内的停留时间，避免粒径较小的物料从热风出口流出。

进一步，所述沸腾床板的底部设有用于和塔底的热空气进口相通的圆柱形进气口，该进气口的上方设置立方体状的引流室，各导气通道底端的进气口与引流室相通；所述导气通道呈舌形设置，各导气通道顶端的出气口设于引流室在沸腾床板上端面投影区的外侧，以使热空气由沸腾床板底面的进气口进入引流室后经弯曲设置的导气通道从沸腾床板的上端面流出，配合沸腾床板的旋转，使得热空气在沸腾床板的上方形成旋转气流带动物料旋转，使得物料相互摩擦与碰撞，使得物料表面光洁度和强度增加。

进一步，沸腾床板的上方还设有翻料搅拌器，可以有效减少物料的堆积。

进一步，所述圆柱形进气口贯穿所述沸腾床板设置，以防止旋转气流的中心堆积滞留物料，影响造粒效果。

进一步，所述喷雾沸腾塔塔底的外侧壁上设置多个震动器，必要时对塔底进行震动，防止物料粘结在喷雾沸腾塔的内壁上。

进一步，喷雾制粒干燥装置还包括与旋风分离器相通的布袋除尘器，用于对排出的热空气进行净化。

进一步，所述旋风分离器的下料漏斗经管道与喷雾沸腾塔的塔顶、喷雾沸腾塔的塔底相通，以使进入旋风分离器的物料回收后返回喷雾沸腾塔再次进行制粒。

进一步，所述布袋除尘器的下料漏斗经管道与喷雾沸腾塔的塔顶、喷雾沸腾塔的塔底相通，以使进入布袋除尘器的物料回收后返回喷雾沸腾塔再次进行制粒。

进一步，所述旋风分离器下料漏斗的外侧壁上设置多个震动器，所述布袋除尘器下料漏斗的外侧壁上设置多个震动器，防止物料在各下料漏斗的内壁上积聚。

进一步，所述喷雾沸腾塔的内壁、旋风分离器下料漏斗内壁、布袋除尘器下料漏斗内壁、管道内壁涂覆特氟龙涂层，增加润滑性，减少物料粘结。

发明的技术效果：（1）本发明的喷雾制粒干燥装置，相对于现有技术，采用乳化机和双流体喷嘴相配合使得进入喷雾沸腾塔的物料雾化，避免使用粘结剂，提高产品纯净度的同时，降低了成本；（2）喷雾沸腾塔上、下同时进热风，以使喷雾沸腾塔内形成顺流与逆流同时存在的换热方式，提高换热效率；（3）可旋转的沸腾床板与导气通道相配合，以使沸腾床板上方形成旋转气流，提高造粒效果；（4）喷雾沸腾塔塔底的外侧壁上设置多个震动器，防止物料粘结在喷雾沸腾塔的内壁上；（5）塔身的直径与塔顶底部的直径、塔底顶部的直径相同，以使物料输送至塔身处时，由于截面积的增大瞬间降低了物料的流通速度，以延长物料在喷雾沸腾塔塔内的停留时间，避免粒径较小的物料从热风出口流出。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明的喷雾制粒干燥装置的结构示意图；

图2是本发明的沸腾床板的剖面结构示意图；

图3是本发明沸腾床板的结构示意图。

图中：乳化机1，第一加料泵11，第二加料泵12，第三加料泵13，喷雾沸腾塔2，塔顶21，塔身22，倒锥形塔底23，喷嘴24，出料口25，震动器26，旋风分离器3，第一沸腾鼓风机31，第二沸腾鼓风机32，返料鼓风机33，引风机34，布袋除尘器4，第一蒸汽换热器41，第二蒸汽换热器42，排气塔5，沸腾床板6，圆柱形进气口61，引流室62，导气通道63。

具体实施方式

实施例1 如图1所示，本实施例的喷雾制粒干燥装置包括：用于将物料配制成无分层且带粘度的乳化液的乳化机1、喷雾沸腾塔2、旋风分离器3、布袋除尘器4，喷雾沸腾塔2包括依次上下密封连接的圆锥形塔顶21、圆柱形塔身22和倒圆锥形塔底23，塔顶21上设有3个双流体喷嘴（其他实施例也可以是三流体喷嘴），乳化机1的出料口和各双流体喷嘴24之间分别设有第一加料泵11、第二加料泵12、第三加料泵13，以使乳化机1内的物料和压缩空气（也可以是氮气）可快速由管道到达双流体喷嘴24，确保进入喷雾沸腾塔2的物料处于雾化状态。喷雾沸腾塔2的塔顶21和塔底23均设有热空气进口，喷雾制粒干燥装置还包括第一沸腾鼓风机31、第一蒸汽换热器41、第二沸腾鼓风机32、第二蒸汽换热器42，第一沸腾鼓风机31、第一蒸汽换热器41经管道与喷雾沸腾塔塔底23的热空气进口相通，第二沸腾鼓风机32、第二蒸汽换热器42经管道与喷雾沸腾塔塔顶21的热空气进口相通；塔身22通过管道与旋风分离器3相通，以使热风出口设于塔顶热空气进口和塔底热空气进口之间；塔底23内的底部设有一可绕喷雾沸腾塔的中心线旋转的圆形沸腾床板6，该沸腾床板6与塔底23内壁之间留有间隙；如图2至图3所示，沸腾床板6的底部设有用于和塔底23的热空气进口相通的圆柱形进气口61，该进气口的上方设置立方体状的引流室62，引流室62的上方设置多个导气通道63，各导气通道63底端的进气口与引流室62相通；导气通道63呈舌形设置，各导气通道63顶端的出气口设于引流室62在沸腾床板6上端面投影区的外侧，引流室62在沸腾床板6上端面的投影区外侧分成四个相同的扇形区域，同一扇形区域内的导气通道63的出气口的开口方向相同，且出气口的开口方向与引流室62的侧边平行设置，以使热空气由沸腾床板6底面的进气口进入引流室62后经弯曲设置的导气通道63从沸腾床板6的上端面流出，配合沸腾床板6的旋转，使得热空气在沸腾床板6的上方形成旋转气流带动物料旋转；圆柱形进气口61贯穿该沸腾床板6设置，以防止旋转气流的中心堆积滞留物料。喷雾沸腾塔塔顶21的直径自上而下逐渐递增，喷雾沸腾塔塔底23的直径自上而下逐渐减小，塔身22的直径与塔顶21底部的直径、塔底23顶部的直径相同，以使物料输送至塔身22处时，由于截面积的增大瞬间降低了物料的流通速度。布袋除尘器4与旋风分离器3相通，用于对排出的热空气进行净化；旋风分离器3的下料漏斗、布袋除尘器4的下料漏斗经管道与喷雾沸腾塔的塔顶21、喷雾沸腾塔的塔底22相通，由返料鼓风机33将旋风分离器下料漏斗、布袋除尘器下料漏斗内的物料返回喷雾沸腾塔的塔顶和塔底再次进行制粒。布袋除尘器4的后端连接引风机34和排气塔5，以使废热空气在引风机34的作用下由排气塔5排出。

沸腾床板6的上方还设有翻料搅拌器，可以有效减少物料的堆积；喷雾沸腾塔塔底23的外侧壁上对称设置多个震动器26，必要时对塔底进行震动，防止物料粘结在喷雾沸腾塔2的内壁上。旋风分离器下料漏斗的外侧壁上同样对称设置多个震动器26，布袋除尘器下料漏斗的外侧壁上对称设置多个震动器26，防止物料在各下料漏斗的内壁上积聚。喷雾沸腾塔的内壁、旋风分离器下料漏斗内壁、布袋除尘器下料漏斗内壁、管道内壁涂覆特氟龙涂层，增加润滑性，减少物料粘结。

使用时乳化机1内的物料经双组份喷嘴24以喷雾状态进入喷雾沸腾塔2的塔顶21，热空气对其干燥以使其成为团聚颗粒，团聚颗粒在重力作用和热空气的推动下向下运动，到达沸腾床板6后在旋转的热空气的带动下进行旋转，热空气经旋风分离器3排出；达到预设粒径的团聚颗粒沿沸腾床板6与塔底23内壁之间的间隙流出至喷雾沸腾塔的出料口25，完成制粒和干燥。喷雾沸腾塔的出料口后还可连接振动流化床、筛分机和包装机，对喷雾沸腾塔排出的颗粒继续进行干燥和筛分，筛分合格的颗粒直接进行包装，实现喷雾、制粒、干燥、包装的流水线生产。

上述装置在甜菜碱的生产过程中具有广泛的应用，一般的一水甜菜碱是晶体状态，无水甜菜碱是粉末状态；在实际使用中需要希望制成60目-80目的颗粒；常规的采用喷雾干燥工艺得到的甜菜碱呈粉末状，非常容易吸潮；或是采用添加糊精、羧甲基纤维素等辅料的办法，该方法制得的甜菜碱有效成分较低，含有一些不易除去的杂质；本装置使用过程中无需添加辅料，使用乳化机（也可以是均质机）配制出具有一定粘性的浆料，尽可能提高溶液的均一性，保证粘度的一致性，控制喷浆的恒温、恒压、恒量；采用二流体的专用喷嘴，在压缩空气的作用下，使浆料分散成小雾滴，在风力的作用下有规则的与微颗粒接触，相互粘连而形成假性团聚；在旋转沸腾床内一方面是延长颗粒在床内的停留时间，同时在旋转力的作用下，增大团聚颗粒的致密度和表面光洁度，防止出现异型颗粒，同时也起到预干燥的作用，由于喷雾与沸腾在同一台主机上，所以它能实现喷浆、造粒、预干几道工序，真正起干燥作用的是振动流化床，因为在沸腾床内想一步干燥到位，由于颗粒与颗粒之间摩擦，加上失去水分后颗粒容易出现开裂、破碎，粒径无法满足要求。在振动流化床内，由于振幅和激振力均比较小，颗粒不会出现沸腾，所以大大降低了颗粒破碎返粉的几率，加上停留时间长，温度不太高，水分蒸发的比较平和，不会造成团聚颗粒的开裂和破损，加上直接用除湿冷空气冷却物料后可直接包装，避免了物料的吸湿返潮而影响产品的最终含水量，几乎是形成了一条封闭的生产线。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种喷雾制粒干燥装置，其特征在于，包括：用于将物料配制成乳化液的乳化机（1）、喷雾沸腾塔（2）和旋风分离器（3），所述喷雾沸腾塔（2）包括依次上下密封连接的圆锥形塔顶（21）、圆柱形塔身（22）和倒圆锥形塔底（23），所述塔顶（21）上设有多个双流体喷嘴（24）；

乳化机（1）的出料口和各双流体喷嘴之间设有加料泵，以使乳化机内的物料和压缩空气经管道从双流体喷嘴（24）喷出；

所述喷雾沸腾塔（2）的塔顶（21）和塔底（23）均设有热空气进口；所述塔身（22）通过管道与旋风分离器（3）相通，以使热风出口设于塔顶热空气进口和塔底热空气进口之间；所述塔底（23）内的底部设有一可旋转的沸腾床板（6），该沸腾床板（6）上设有多个导气通道（63），各导气通道（63）与塔底（23）的热空气进口相通，该沸腾床板（6）与塔底（23）内壁之间留有间隙；

所述的喷雾制粒干燥装置还包括鼓风机和蒸汽换热器，所述鼓风机、蒸汽换热器经管道与喷雾沸腾塔塔顶（21）和塔底（23）的热空气进口相通；

所述沸腾床板（6）的底部设有用于和塔底（23）的热空气进口相通的圆柱形进气口（61），该进气口的上方设置立方体状的引流室（62），各导气通道（63）底端的进气口与引流室（62）相通；所述导气通道（63）呈舌形，各导气通道（63）顶端的出气口设于引流室（62）在沸腾床板（6）上端面投影区的外侧。