CN107081112A - 一种惰性气氛造粒系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粉体物料过程处理装备技术领域，提出了一种惰性气氛造粒系统，包括：供料装置、造粒装置、惰性气氛装置和排气装置，造粒装置包括高温喷雾造粒机、冷凝塔和出料口，高温喷雾造粒机布置于冷凝塔内，出料口布置于冷凝塔底部，惰性气氛装置包括惰性气体源和送风泵；供料装置与高温喷雾造粒机连接，将供料装置中的物料输送到高温喷雾造粒机，由高温喷雾造粒机将物料喷入冷凝塔中，惰性气体源通过送风泵与冷凝塔的进风口气密性连接，将惰性气体输送到冷凝塔中，以供高温喷雾造粒机喷入冷凝塔中的物料雾粒在惰性气体环境中进行造粒；排气装置排出冷凝塔中的废气。本发明实现了对于高熔点物质或对水、氧敏感粉体的造粒。

Description

一种惰性气氛造粒系统

技术领域

本发明涉及粉体物料过程处理装备技术领域，尤其涉及一种惰性气氛造粒系统。

背景技术

造粒是一项重要的粉体物料处理技术，是粉体成品化过程中非常关键的步骤，目的是增强物料的均一度、提高物料的流动性、改善物料的可压性。造粒技术在化肥工业、医药行业、塑料行业等具有非常广泛的应用，造粒设备也非常普及。

目前，现有技术中按照成粒方式的不同，主要包括以下这三类应用最为广泛的造粒技术，具体如下：

(1)挤出造粒技术：将粘接剂与物料粉体混合制备成浆状，经挤压制成湿条后高速离心转盘将其搓制成球丸。

(2)流化床造粒技术：当空气经过加热后进入流化床，物料呈螺旋流化态运动，粘接剂通过喷枪雾化喷至流化态的物料表面，粉体相互聚结成粒，形成致密、真空度高的颗粒。

(3)喷雾造粒技术：物料在与增塑剂、粘接剂、溶剂混合均匀后进行喷雾操作，雾粒自由下落过程中与热的空气相遇，下降速度降低、干燥时间延长从而获得颗粒微球。

在实现本发明过程中，发明人发现虽然以上这三类造粒技术具备操作流程简单、制备周期短、硬度高等优点，但是其无法制得脆碎度较高的颗粒，为获得均一度高的颗粒需要大量粘接剂赋形；而且这三类造粒技术只能用于对水、氧稳定的物质的造粒，对于高熔点物质或对水、氧敏感的粉体，以上造粒技术并不能胜任。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种惰性气氛造粒系统，有效地解决了采用现有造粒技术难以对高熔点物质或对水、氧敏感粉体进行造粒的问题。

本发明实施例提供的惰性气氛造粒系统，包括供料装置、造粒装置、惰性气氛装置和排气装置，所述造粒装置包括高温喷雾造粒机、冷凝塔和出料口,所述高温喷雾造粒机布置于所述冷凝塔内，所述出料口布置于所述冷凝塔底部，所述惰性气氛装置包括惰性气体源和送风泵；

所述供料装置与所述高温喷雾造粒机连接，将所述供料装置中的物料输送到高温喷雾造粒机，由所述高温喷雾造粒机将物料喷入所述冷凝塔中，所述惰性气体源通过所述送风泵与所述冷凝塔的进风口气密性连接，将惰性气体输送到所述冷凝塔中，以供所述高温喷雾造粒机喷入所述冷凝塔中的物料雾粒在惰性气体环境中进行造粒；所述排气装置与所述冷凝塔的排风口气密性连接，以排出所述冷凝塔中的废气。

其中，所述供料装置包括供料罐和输料泵，所述供料罐设置有加热装置；

所述加热装置对所述供料罐中的物料进行加热，使物料保持液体状态，所述输料泵连接所述供料罐和所述高温喷雾造粒机，将所述供料装置中的液体物料输送到高温喷雾造粒机。

其中，所述高温喷雾造粒机包括喷雾造粒喷头，所述喷雾造粒喷头布置于所述冷凝塔内，以将所述供料装置中的液体物料喷入所述冷凝塔中。

其中，所述惰性气氛装置还包括气体净化装置，所述气体净化装置设置于所述冷凝塔的进风口与所述惰性气体源之间的连接管道上，以预先对输送到所述冷凝塔中的惰性气体进行气体净化。

其中，所述惰性气氛造粒系统还包括设置于所述造粒装置和所述惰性气氛装置之间的连接管道上的水氧探测器，以对输送到所述冷凝塔中的惰性气体进行水氧监测。

其中，所述排气装置包括除尘分离装置和与之连接的排气风机，所述除尘分离装置与所述冷凝塔的排风口连接，以对所述冷凝塔中排出的废气进行过滤，所述排气风机将过滤后的废气排出。

其中，所述除尘分离装置为布袋除尘器或旋风除尘器。

其中，所述供料装置与所述惰性气氛装置之间气密性连接。

其中，惰性气氛装置所用载气或为纯度高于预设纯度阈值的氮气、纯度高于预设纯度阈值的氩气、纯度高于预设纯度阈值的氦气或其中任意两种或三种的任意比例混合。

其中，所述预设纯度阈值的取值范围为90％-99.999％。

本发明实施例提供的惰性气氛造粒系统，有效地解决了采用现有造粒技术难以对高熔点物质或对水、氧敏感粉体进行造粒的问题，实现了对于高熔点物质或对水、氧敏感粉体的造粒。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例的惰性气氛造粒系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的惰性气氛造粒系统的结构示意图；

图3为本发明又一实施例的惰性气氛造粒系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

图1示意性示出了本发明实施例的惰性气氛造粒系统的结构示意图。参照图1，本发明实施例提供的惰性气氛造粒系统，包括供料装置1、造粒装置2、惰性气氛装置3和排气装置4，供料装置1与造粒装置2连接，以向造粒装置2提供物料，惰性气氛装置3和排气装置4分别与造粒装置2连接，惰性气氛装置3将惰性气体输送到造粒装置2，以保证物料喷雾造粒过程隔绝水和氧，，供料装置1与所述惰性气氛装置3之间气密性连接，以保证物料熔融过程和供料过程隔绝水和氧，排气装置4将造粒装置2中的废气排出。本实施例中，惰性气氛装置3的设置能够有效地保证物料的熔融过程和供料过程隔绝水和氧

本实施例中的造粒装置2包括高温喷雾造粒机21、冷凝塔22和出料口23，高温喷雾造粒机21布置于所述冷凝塔22内，出料口23布置于所述冷凝塔22底部，惰性气氛装置3包括惰性气体源31和送风泵32；供料装置1与高温喷雾造粒机21连接，将供料装置1中的物料输送到高温喷雾造粒机21，由1高温喷雾造粒机21将物料喷入冷凝塔22中，惰性气体源31通过所述送风泵32与所述冷凝塔22的进风口221气密性连接，将惰性气体输送到所述冷凝塔22中，以供所述高温喷雾造粒机21喷入冷凝塔22中的物料雾粒在惰性气体环境中进行造粒；排气装置4与冷凝塔22的排风口(图中未示出)气密性连接，

以排出所述冷凝塔22中的废气。

本实施例中，惰性气体源31所用载气或为纯度高于预设纯度阈值的氮气、

纯度高于预设纯度阈值的氩气、纯度高于预设纯度阈值的氦气或其中任意两种或三种的任意比例混合。其中，预设纯度阈值可以由本领域技术人员根据实际需要适当设置，其优选取值范围为90％-99.999％，具体可以设置为，如95％、或99％等，本发明实施例不对具体的预设纯度阈值进行限制。而且，当惰性气氛所用载气为上述任意两种或三种的任意比例混合时，只要每种载气的纯度满足预设纯度阈值即可，不对每种载气的具体纯度进行限定。

在实际应用中，惰性气体源31中的惰性气氛所用载气或为纯度99％-99.999％的氮气或为纯度99％-99.999％的氩气或为99％-99.999％的氦气或为其中任意两种或三种的任意比例混合。

参照图2，本实施例中的供料装置1包括有供料罐11和输料泵12，其中供料罐11设置有加热装置(图中未示出)。加热装置对所述供料罐11中的例如粉体的物料进行加热，直到温度升高至物料的熔点，使物料保持液体状态，输料泵12连接在供料罐11和高温喷雾造粒机21之间，将所供料装置1中的液体状态的物料输送到高温喷雾造粒机21。需要说明的是，本实施例中的加热装置可以采用电加热设备或其他加热方式实现，对此本发明不做具体限定。

其中，高温喷雾造粒机21包括喷雾造粒喷头，该喷雾造粒喷头布置于冷凝塔22内，具体可以安装在冷凝塔22的顶部，全程置于惰性气体保护中，以将供料装置1中的液体物料喷入惰性气体保护的冷凝塔22中。实际应用中，喷雾造粒喷头的类型可以根据要处理物料种类、目标目数来来确实选用锥形直孔或柱形斜孔或其他类型，对此本发明不做具体限定。

参照图2，本实施例中的惰性气氛装置3还包括气体净化装置33，所述气体净化装置33设置于所述冷凝塔22的进风口221与惰性气体源31之间的连接管道上，以预先对输送到所述冷凝塔22中的惰性气体进行气体净化，保证流出的气体灰尘、水、氧达标。在一个具体实施例中，气体净化装置33可以设置于冷凝塔22的进风口221与送风泵32之间，以实现对送风泵32输出的惰性气体进行气体净化。

参照图3，本实施例提供的惰性气氛造粒系统还包括设置于所述造粒装置2和所述惰性气氛装置3之间的连接管道上的水氧探测器5，以对由惰性气氛装置3输送到所述冷凝塔22中的惰性气体进行水氧监测，进一步保证流出的气体灰尘、水、氧达标。

参照图3，本实施例中的排气装置4包括除尘分离装置41和与之连接的排气风机42，除尘分离装置41与冷凝塔22的排风口连接，以对所述冷凝塔22中排出的废气进行过滤，所述排气风机42将由除尘分离装置41过滤后的废气排出。其中，所述除尘分离装置41可以为布袋除尘器、旋风除尘器或其他除尘器，对此本发明不做具体限定。

下面通过几个具体实施例对实施例来对本发明技术方案进行解释说明。

实施例1：

参见如图3所示的惰性气氛造粒系统，本具体实施例中，惰性气体源选用99.999％的高纯氩气作为保护气体，气体净化装置选用铜触媒的气体净化设备，分别连接好供料系统、造粒系统、排气系统。确保水氧指标小于10ppm，供料罐中装入20公斤无水溴化镧粉体，升高温度至溴化镧熔点以上50℃，使溴化镧保持液体状态，再由喷头喷入惰性气流保护的冷凝塔中，调节喷头孔径和冷却气流流速获得颗粒均匀的-10目大小的溴化镧颗粒。

实施例2：

参见如图3所示的惰性气氛造粒系统，本具体实施例中，惰性气体源选用99.999％的高纯氩气作为保护气体，气体净化装置选用铜触媒的气体净化设备，分别连接好供料系统、造粒系统、排气系统。确保水氧指标小于10ppm，供料罐中装入20公斤无水溴化铈粉体，升高温度至溴化铈熔点以上50℃，使溴化铈保持液体状态，再由喷头喷入惰性气流保护的冷凝塔中，调节喷头孔径和冷却气流流速获得颗粒均匀的-10目大小的溴化铈颗粒。

实施例3：

参见如图3所示的惰性气氛造粒系统，本具体实施例中，惰性气体源选用99.999％的高纯氩气作为保护气体，气体净化装置选用铜触媒的气体净化设备，分别连接好供料系统、造粒系统、排气系统。确保水氧指标小于10ppm，供料罐中装入20公斤无水溴化镧粉体和1.003公斤溴化铈粉体，升高温度至溴化镧熔点以上50℃，使溴化镧、溴化铈保持液体状态，再由喷头喷入惰性气流保护的冷凝塔中，调节喷头孔径和冷却气流流速获得颗粒均匀的-10目大小的溴化铈含量为5％溴化铈镧混合物颗粒。

综上，本发明实施例提供的惰性气氛造粒系统，有效地解决了采用现有造粒技术难以对高熔点物质或对水、氧敏感粉体进行造粒的问题，实现了对于高熔点物质或对水、氧敏感粉体的造粒。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种惰性气氛造粒系统，其特征在于，包括供料装置、造粒装置、惰性气氛装置和排气装置，所述造粒装置包括高温喷雾造粒机、冷凝塔和出料口,所述高温喷雾造粒机布置于所述冷凝塔内，所述出料口布置于所述冷凝塔底部，所述惰性气氛装置包括惰性气体源和送风泵；

所述供料装置与所述高温喷雾造粒机连接，将所述供料装置中的物料输送到高温喷雾造粒机，由所述高温喷雾造粒机将物料喷入所述冷凝塔中，所述惰性气体源通过所述送风泵与所述冷凝塔的进风口气密性连接，将惰性气体输送到所述冷凝塔中，以供所述高温喷雾造粒机喷入所述冷凝塔中的物料雾粒在惰性气体环境中进行造粒；所述排气装置与所述冷凝塔的排风口气密性连接，以排出所述冷凝塔中的废气。

2.根据权利要求1所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述供料装置包括供料罐和输料泵，所述供料罐设置有加热装置；

所述加热装置对所述供料罐中的物料进行加热，使物料保持液体状态，所述输料泵连接所述供料罐和所述高温喷雾造粒机，将所述供料装置中的液体物料输送到高温喷雾造粒机。

3.根据权利要求2所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述高温喷雾造粒机包括喷雾造粒喷头，所述喷雾造粒喷头布置于所述冷凝塔内，以将所述供料装置中的液体物料喷入所述冷凝塔中。

4.根据权利要求1所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述惰性气氛装置还包括气体净化装置，所述气体净化装置设置于所述冷凝塔的进风口与所述惰性气体源之间的连接管道上，以预先对输送到所述冷凝塔中的惰性气体进行气体净化。

5.根据权利要求4所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述惰性气氛造粒系统还包括设置于所述造粒装置和所述惰性气氛装置之间的连接管道上的水氧探测器，以对输送到所述冷凝塔中的惰性气体进行水氧监测。

6.根据权利要求1所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述排气装置包括除尘分离装置和与之连接的排气风机，所述除尘分离装置与所述冷凝塔的排风口连接，以对所述冷凝塔中排出的废气进行过滤，所述排气风机将过滤后的废气排出。

7.根据权利要求6所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述除尘分离装置为布袋除尘器或旋风除尘器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述供料装置与所述惰性气氛装置之间气密性连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，惰性气氛装置所用载气或为纯度高于预设纯度阈值的氮气、纯度高于预设纯度阈值的氩气、纯度高于预设纯度阈值的氦气或其中任意两种或三种的任意比例混合。

10.根据权利要求9所述的惰性气氛造粒系统，其特征在于，所述预设纯度阈值的取值范围为90％-99.999％。