CN107335244A - 喷雾干燥复合喷雾装置及复合喷雾方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷雾干燥复合喷雾装置及复合喷雾方法，该喷雾干燥复合喷雾装置包括喷雾干燥塔、压力喷头和用于向喷雾干燥塔内输送热空气的空气分配器，压力喷头通过高压泵连接到料槽，压力喷头还连接有一个供料辅路，供料辅路上设置有一个空气喷射器，空气喷射器包括低能量料液入口、压缩空气入口和高能量料液出口，高能量料液出口连接到压力喷头，压缩空气入口连接有用于向空气喷射器中输送高速空气的高速空气输送管道。本发明提供的喷雾干燥复合喷雾方法采用上述喷雾干燥复合喷雾装置对喷雾干燥塔交替供料，一方面使高压泵获得停歇检修的时间，另一方面使喷雾干燥塔保持不间断生产，且降低了工厂的能耗。

Description

喷雾干燥复合喷雾装置及复合喷雾方法

技术领域

本发明涉及喷雾干燥塔技术领域，特别是涉及一种喷雾干燥复合喷雾装置及复合喷雾方法。

背景技术

木质素磺酸钠是一种粉末状的、广泛使用在工业上的分散剂和润湿剂，木质素磺酸钠的生产中需要进行喷雾干燥这一工艺过程，喷雾干燥是将液态物料干燥制作成粉体或颗粒的方法，是在生物农药、医药、食品微生物等领域很常见的一种生产粉末状或颗粒状产品的方法，一般采用喷雾干燥塔对液态物料进行喷雾干燥处理，喷雾干燥的流程一般为：以液态物料为原料，将其过滤浓缩至适宜的密度，然后将过滤浓缩后的液态物料雾化成细小雾滴，并与一定的热气流进行热交换，使液态物料中的水分迅速蒸发，将物料干燥成粉末状或颗粒状产品。

喷雾干燥流程具体到喷雾干燥塔为：空气经过过滤和加热进入喷雾干燥塔顶部的空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入喷雾干燥塔的干燥室，浓缩后的液态物料经塔顶的雾化器喷雾成极其细微的雾状液珠，雾状液珠与热空气并流接触在极短的时间内可干燥为粉末状或颗粒状成品，其中，液态物料的雾化是采用高压泵通过喷枪将液态物料雾化成细小雾滴。

目前，在喷雾干燥过程中主要存在以下几点问题：

一是设备容易损坏，采用高压泵对液态物料进行雾化过程中，由于高压泵的结构比较精密复杂，曲轴容易损坏，传动齿轮容易磨损，经常需要维修，不能保证连续生产；

二是能耗高，高压泵需要配套一个30KW的大功率电机，耗电量大，工厂的生产成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种喷雾干燥复合喷雾装置及复合喷雾方法，解决现有技术中喷雾干燥装置中的高压泵容易损坏造成喷雾干燥装置不能连续生产和喷雾干燥装置能耗高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种喷雾干燥复合喷雾装置，包括喷雾干燥塔，该喷雾干燥塔内部顶端设置有用于喷射细小液滴的压力喷头和用于向该喷雾干燥塔内输送热空气的空气分配器，该压力喷头通过高压泵连接到料槽，以使得该高压泵将该料槽中的料液泵送到该压力喷头，该压力喷头还连接有一个供料辅路，该供料辅路上设置有一个空气喷射器，该空气喷射器包括低能量料液入口、压缩空气入口和高能量料液出口，该低能量料液入口通过离心泵连接到该料槽，该高能量料液出口连接到该压力喷头，该压缩空气入口连接有用于向该空气喷射器中输送高速空气的高速空气输送管道，以使得该低能量料液入口中的料液被吸入该空气喷射器中并以高速流出该高能量料液出口进入到该压力喷头；该离心泵与该料槽之间的连接管路上设置有离心泵料液截止阀，并在该高压泵与该料槽之间的连接管路上设置有高压泵料液截止阀。

优选的，该高速空气输送管道连通到工厂的公用压缩空气源。

优选的，该高速空气输送管道连接有空气压缩机。

优选的，该高速空气输送管道输送到该压缩空气入口的气体压力为0.6MPa～0.8MPa。

优选的，该压力喷头与该高能量料液出口之间的管道上设置有用于调节该高能量料液出口的料液输出量的球阀。

优选的，该离心泵的扬程为12～20米。

本发明的另一方面是，提供一种喷雾干燥复合喷雾方法，在喷雾干燥塔和料槽之间设置有两路料液输送管路用于输送细小液滴料液到达该喷雾干燥塔与被输送到该喷雾干燥塔的热空气混合，该两路料液输送管路包括采用高压泵泵送料液的主料液供料管路和采用空气喷射器输送料液的辅助料液供料管路，通过该主料液供料管路或该辅助料液供料管路对该喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液。

优选的，该采用该主料液供料管路或该辅助料液供料管路对该喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液具体包括：

第一步、开启该主料液供料管路，关闭该辅助料液供料管路，调节该喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷状态，由该主料液供料管路向该喷雾干燥塔中输送细小液滴料液；

第二步、该主料液供料管路运行一个工作时间段后，开启该辅助料液供料管路，并调节该喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的50%～70%，由该辅助料液供料管路向该喷雾干燥塔中输送细小液滴料液；

第三步、关闭该主料液供料管路以对其进行检修；

依次按照该第一步至第三步循环操作。

优选的，该采用该主料液供料管路或该辅助料液供料管路对该喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液包括：

第一步、开启该主料液供料管路，关闭该辅助料液供料管路，由该主料液供料管路向该喷雾干燥塔中输送细小液滴料液；

第二步、该主料液供料管路运行一个高负荷工作时间段后，调节该喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的50%～70%，开启该辅助料液供料管路向该喷雾干燥塔中输送细小液滴料液，并关闭该主料液供料管路；

第三步、该辅助料液供料管路运行一个低负荷工作时间段后，开启该主料液供料管路，调节该喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的80%～100%，并关闭该辅助料液供料管路；

依次按照该第一步至第三步循环操作。

本发明的有益效果是：

（1）通过高压泵与空气喷射器对喷雾干燥塔交替供料，一方面使高压泵获得停歇检修的时间，另一方面使喷雾干燥塔保持不间断生产，且降低了工厂的能耗。

（2）本发明提供的喷雾干燥复合喷雾方法采用上述喷雾干燥复合喷雾装置对喷雾干燥塔交替供料，能够使喷雾干燥塔保持不间断生产，便于设备的维护，降低了工厂的能耗。

附图说明

图1是现有喷雾干燥系统的示意图；

图2是本发明喷雾干燥复合喷雾装置一实施例的组成图；

图3是图2中空气喷射器的剖视图；

图4是本发明喷雾干燥复合喷雾方法一实施例的框图；

图5是本发明喷雾干燥复合喷雾方法另一实施例的流程图；

图6是本发明喷雾干燥复合喷雾方法另一实施例的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的各实施例进行详细说明。

图1是现有喷雾干燥系统的示意图，如图1所示，喷雾干燥系统包括干燥塔11、安装在干燥塔11顶部的压力喷头12，料槽18中的料液通过高压泵13泵送到压力喷头12，料液从压力喷头12出来后形成细小雾滴；空气经过空气粗过滤器14、空气加热器15和空气精过滤器16之后形成纯净的热空气进入干燥塔11中，空气是通过气泵19泵送到空气加热器15中，压力喷头12喷射出来的细小雾滴与干燥塔11中的热空气混合，迅速将细小雾滴干燥形成粉体，并在旋风除尘器17中沉淀获得产品。

请一并参阅图2和图3，图2是本发明喷雾干燥复合喷雾装置一实施例的组成图，图3是图2中空气喷射器的剖视图。本发明喷雾干燥复合喷雾装置包括喷雾干燥塔21，喷雾干燥塔21内部顶端设置有用于喷射细小液滴的压力喷头22和用于向喷雾干燥塔21内输送热空气的空气分配器24，木质素磺酸钠料液输送到压力喷头22，由压力喷头22雾化成细小液滴，空气分配器24连接有气泵和空气加热器，空气分配器24向喷雾干燥塔21中输入螺旋热空气，压力喷头22喷出的细小液滴与空气分配器24中出来的热空气混合，细小液滴被迅速干燥形成木质素磺酸钠粉体。

压力喷头22通过高压泵23连接到料槽28，以使得高压泵23将料槽28中的料液泵送到压力喷头22，高压泵23需要匹配一个30KW的电机，高压泵23可以将具有2-20MPa高压的料液输送到压力喷头22，高压泵23输送到压力喷头22中的料液被均匀雾化成极小的液滴，所以产生的木质素磺酸钠粉体粒度十分均匀。

进一步的，压力喷头22还连接有一个供料辅路，供料辅路上设置有一个空气喷射器25，空气喷射器25包括低能量料液入口251、压缩空气入口252和高能量料液出口253，低能量料液入口251通过离心泵26连接到料槽28，高能量料液出口253连接到压力喷头22，压缩空气入口252连接有用于向空气喷射器25中输送高速空气的高速空气输送管道254，以使得低能量料液入口251中的料液被吸入空气喷射器25中并以高速流出高能量料液出口253进入到压力喷头22中。空气喷射器25利用文丘里效应，文丘里效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用，压缩空气入口252输入到空气喷射器25中的即为高速流动的流体，该高速流动的流体从空气喷射器25的喷嘴255中喷出，在喷嘴255附近形成一真空室256，从而使低能量料液入口251中的木质素磺酸钠料液被吸入到混合室257中，在混合室257中高能量的高速空气和低能量的木质素磺酸钠料液充分混合，从而使低能量的木质素磺酸钠料液以高压高速进入到高能量料液出口253中，高能量料液出口253中的木质素磺酸钠料液再进入压力喷头22中被雾化成细小液滴。

离心泵26与料槽28之间的连接管路上设置有离心泵料液截止阀281，并在高压泵23与料槽28之间的连接管路上设置有高压泵料液截止阀282，当采用高压泵23对喷雾干燥塔21供料时，关闭离心泵26与料槽28之间连接管路上的离心泵料液截止阀281，空气喷射器25不工作，当采用空气喷射器25对喷雾干燥塔21供料时，关闭高压泵23与料槽28之间连接管路上的高压泵料液截止阀282，高压泵23不工作。这样使得高压泵23有一个停歇检修的时间，并且喷雾干燥塔21不停止工作，保证工厂连续生产作业。

进一步的，高速空气输送管道254连接到工厂的公用空气压缩系统，工厂的公用空气压缩系统输出的压缩空气在0.7MPa左右，能够满足空气喷射器25的工作需求，使用工厂的公用空气压缩系统还能够降低能耗，节省生产成本。当然，在其他实施例中，高速空气输送管道254也可以连接空气压缩机，通过空气压缩机向高速空气输送管道254提供高压气体，这种设置方式适用于工厂没有公用空气压缩系统的情况下。高速空气输送管道254输送到压缩空气入口252的气体压力在0.6MPa～0.8MPa之间都能够满足空气喷射器25的工作需求。

进一步的，压力喷头22与高能量料液出口253之间的管道上设置有用于调节高能量料液出口253的料液输出量的球阀27。采用球阀27调节高能量料液出口253输出的料液的流量，如果压缩空气入口252中输入的空气的压力较小，高能量料液出口253输出的料液的速度较小，必须将高能量料液出口253输出的料液的流量降低，否则高能量料液出口253输入到压力喷头22中的料液的速度太小，而流量太大，造成压力喷头22雾化的液滴不够细小均匀，致使被干燥后的木质素磺酸钠粉体粒度不均匀。

进一步的，离心泵26的扬程为12～20米，优选为15米，离心泵26主要起到将料槽28中的料液输送到低能量料液入口251的作用，不起到给料液提速的作用，这样离心泵26的配套电机的功率较小，采用1.5KW电机可以满足要求，所以采用空气喷射器25对喷雾干燥塔21供料时能够大大降低工厂能耗。

图4是本发明喷雾干燥复合喷雾方法一实施例的框图。如图4所示，本发明提供的喷雾干燥复合喷雾方法是在喷雾干燥塔和料槽之间设置有两路料液输送管路用于输送细小液滴料液到达喷雾干燥塔与被输送到所述喷雾干燥塔的热空气混合，该两路料液输送管路包括采用高压泵泵送料液的主料液供料管路和采用空气喷射器输送料液的辅助料液供料管路，通过主料液供料管路或辅助料液供料管路对喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液。一方面主料液供料管路可以有一个停歇检修的时间，并保证设备的连续运转，另一方面，使用空气喷射器输送料液能耗较低，可以大大降低工厂的能耗。

图5是本发明喷雾干燥复合喷雾方法另一实施例的流程图。如图5所示，采用主料液供料管路或辅助料液供料管路对喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液具体包括：

步骤S510、开启主料液供料管路，关闭辅助料液供料管路，调节喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷状态，由主料液供料管路向喷雾干燥塔中输送细小液滴料液。通过主料液供料管路对喷雾干燥塔供料，生产的木质素磺酸钠粉体粒度均匀，产品质量好，且生产效率高。

步骤S520、主料液供料管路运行一个工作时间段后，开启辅助料液供料管路，并调节喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的50%～70%，由辅助料液供料管路向喷雾干燥塔中输送细小液滴料液。采用辅助料液供料管路对喷雾干燥塔供料，能够满足生产要求，且每小时能节约电能20KWh，虽然制得的木质素磺酸钠粉体粒度的不均匀性增加15%左右，但仍然能够满足产品质量的合格要求，并给主料液供料管路的高压泵提供一个检修的时间。

步骤S530、关闭主料液供料管路以对其进行检修，在主料液供料管路的检修期间，采用辅助料液供料管路为喷雾干燥塔供料，保证了喷雾干燥塔的连续作业。

依次按照步骤S510至步骤S530循环操作。

图6是本发明喷雾干燥复合喷雾方法另一实施例的流程图。如图6所示，采用主料液供料管路或辅助料液供料管路对喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液包括：

步骤S610、开启主料液供料管路，关闭辅助料液供料管路，由主料液供料管路向喷雾干燥塔中输送细小液滴料液；

步骤S620、主料液供料管路运行一个高负荷工作时间段后，调节喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的50%～70%，开启辅助料液供料管路向喷雾干燥塔中输送细小液滴料液，并关闭主料液供料管路；

步骤S630、辅助料液供料管路运行一个低负荷工作时间段后，开启主料液供料管路，调节喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的80%～100%，并关闭辅助料液供料管路；

依次按照步骤S610至步骤S630循环操作。

通过主料液供料管路和辅助料液供料管路交替供料，一方面降低能耗，一方面两路供料管路都能够获得停歇的时间，另一方面使设备保持不间断生产。

基于上述实施例，本发明提供的喷雾干燥复合喷雾装置包括喷雾干燥塔，喷雾干燥塔内部顶端设置有用于喷射细小液滴的压力喷头和用于向喷雾干燥塔内输送热空气的空气分配器，压力喷头通过高压泵连接到料槽，以使得高压泵将料槽中的料液泵送到压力喷头，压力喷头还连接有一个供料辅路，供料辅路上设置有一个空气喷射器，空气喷射器包括低能量料液入口、压缩空气入口和高能量料液出口，低能量料液入口通过离心泵连接到料槽，高能量料液出口连接到压力喷头，压缩空气入口连接有用于向空气喷射器中输送高速空气的高速空气输送管道，以使得低能量料液入口中的料液被吸入空气喷射器中并以高速流出高能量料液出口进入到压力喷头；离心泵与所述料槽之间的连接管路上设置有离心泵料液截止阀，并在高压泵与所述料槽之间的连接管路上设置有高压泵料液截止阀。通过高压泵与空气喷射器对喷雾干燥塔交替供料，一方面使高压泵获得停歇检修的时间，另一方面使喷雾干燥塔保持不间断生产，且降低了工厂的能耗。本发明提供的喷雾干燥复合喷雾方法采用上述喷雾干燥复合喷雾装置对喷雾干燥塔交替供料，能够使喷雾干燥塔保持不间断生产，便于设备的维护，降低了工厂的能耗。

以上该仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种喷雾干燥复合喷雾装置，包括喷雾干燥塔，所述喷雾干燥塔内部顶端设置有用于喷射细小液滴的压力喷头和用于向所述喷雾干燥塔内输送热空气的空气分配器，所述压力喷头通过高压泵连接到料槽，以使得所述高压泵将所述料槽中的料液泵送到所述压力喷头，其特征在于，所述压力喷头还连接有一个供料辅路，所述供料辅路上设置有一个空气喷射器，所述空气喷射器包括低能量料液入口、压缩空气入口和高能量料液出口，所述低能量料液入口通过离心泵连通到所述料槽，所述高能量料液出口连接到所述压力喷头，所述压缩空气入口连接有用于向所述空气喷射器中输送高速空气的高速空气输送管道，以使得所述低能量料液入口中的料液被吸入所述空气喷射器中并以高速流出所述高能量料液出口进入到所述压力喷头；

所述离心泵与所述料槽之间的连接管路上设置有离心泵料液截止阀，并在所述高压泵与所述料槽之间的连接管路上设置有高压泵料液截止阀。

2.根据权利要求1所述的喷雾干燥复合喷雾装置，其特征在于，所述高速空气输送管道连接到工厂的公用压缩空气源。

3.根据权利要求1所述的喷雾干燥复合喷雾装置，其特征在于，所述高速空气输送管道连接有空气压缩机。

4.根据权利要求2或3所述的喷雾干燥复合喷雾装置，其特征在于，所述高速空气输送管道输送到所述压缩空气入口的气体压力控制为0.6MPa～0.8MPa。

5.根据权利要求1所述的喷雾干燥复合喷雾装置，其特征在于，所述压力喷头与所述高能量料液出口之间的管道上设置有用于调节所述高能量料液出口的料液输出量的球阀。

6.根据权利要求1所述的喷雾干燥复合喷雾装置，其特征在于，所述离心泵的扬程为12～20米。

7.一种喷雾干燥复合喷雾方法，其特征在于，在喷雾干燥塔和料槽之间设置有两路料液输送管路，用于输送细小液滴料液到达所述喷雾干燥塔与被输送到所述喷雾干燥塔的热空气混合，所述两路料液输送管路包括采用高压泵泵送料液的主料液供料管路和采用空气喷射器输送料液的辅助料液供料管路，通过所述主料液供料管路或/和所述辅助料液供料管路对所述喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液。

8.根据权利要求7所述的喷雾干燥复合喷雾方法，其特征在于，采用所述主料液供料管路或/和所述辅助料液供料管路对所述喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液的步骤包括：

第一步、开启所述主料液供料管路，关闭所述辅助料液供料管路，调节所述喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷状态，由所述主料液供料管路向所述喷雾干燥塔中输送细小液滴料液；

第二步、所述主料液供料管路运行一个工作时间段后，开启所述辅助料液供料管路，并调节所述喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的50%～70%，由所述辅助料液供料管路向所述喷雾干燥塔中输送细小液滴料液；

第三步、关闭所述主料液供料管路以对其进行检修；

依次按照所述第一步至第三步循环操作。

9.根据权利要求7所述的喷雾干燥复合喷雾方法，其特征在于，采用所述主料液供料管路或所述辅助料液供料管路对所述喷雾干燥塔不间断输送细小液滴料液的步骤包括：

第一步、开启所述主料液供料管路，关闭所述辅助料液供料管路，由所述主料液供料管路向所述喷雾干燥塔中输送细小液滴料液；

第二步、所述主料液供料管路运行一个高负荷工作时间段后，调节所述喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的50%～70%，开启所述辅助料液供料管路向所述喷雾干燥塔中输送细小液滴料液，并关闭所述主料液供料管路；

第三步、所述辅助料液供料管路运行一个低负荷工作时间段后，开启所述主料液供料管路，调节所述喷雾干燥塔的生产负荷为满负荷的80%～100%，并关闭所述辅助料液供料管路；

依次按照所述第一步至第三步循环操作。