CN107449223B - 一种闭路震动沸腾干燥机组及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种闭路震动沸腾干燥机组及其工作方法，该闭路震动沸腾干燥机组包括真空上料机、加热系统、沸腾床干燥器、旋风分离器、冷凝洗涤吸收塔和干燥气源，真空上料机的下料段内设置第一倾斜板、沸腾床板前设置第二倾斜板，两者的结合使得物料可经两级倾斜板滑入沸腾床板，布料更加均匀，同时物料沿倾斜板滑动，可避免物料竖直降落，降低了物料的下落速度，同时避免物料在到达沸腾床板上时扬起；沸腾床干燥器和旋风分离器经回料管相通，回料管中倾斜料管的设置，使旋风分离器回收的物料可经回料管进入箱体内，同时可防止箱体内的上升气流窜入回料管。

Description

一种闭路震动沸腾干燥机组及其工作方法

技术领域

本发明涉及干燥设备技术领域，特别是一种闭路震动沸腾干燥机组及其工作方法。

背景技术

在医药、化工、食品加工等行业，粉末或颗粒物的干燥是其中的重要环节；尤其是对一些含湿量要求高的粉末或颗料物的工业生产中，现有的设备存在如下问题：（1）含有一定水分的粉末或颗粒物进入干燥设备的过程中容易结团，造成粉末或颗粒物粒径超标且不易干燥；（2）干燥过程中无法对用于干燥的气体进行循环利用，造成物料损失严重，且不够环保。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、不易结团、降低物料损失的闭路震动沸腾干燥机组及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的闭路震动沸腾干燥机组，包括：真空上料机、加热系统、沸腾床干燥器、旋风分离器、冷凝洗涤吸收塔和干燥气源，所述真空上料机的上料机出料口与沸腾床干燥器的干燥器进料口密封连接，沸腾床干燥器包括箱体、沸腾床板，所述沸腾床板可震动设置于所述箱体内的底端，所述箱体的一侧设置干燥器进料口，该干燥器进料口经第二倾斜板连接所述沸腾床板的一端，以使真空上料机内的物料可沿第二倾斜板的表面滑落至沸腾床板上；所述干燥气源经加热系统、管道与箱体的底端密封连接，以使干燥气源产生的惰性气体加热后可对经过沸腾床板的物料进行加热干燥；所述沸腾床干燥器经管道与旋风分离器密封连接，以使对沸腾床板上的物料加热后的惰性气体可进入旋风分离器，旋风分离器底端的下料口经回料管与箱体密封连接，以使旋风分离器回收的物料可进入箱体内；所述旋风分离器经管道与所述冷凝洗涤吸收塔密封连接，所述冷凝洗涤吸收塔内设置喷淋头，该喷淋头的上方交错设置多级挡板，以使旋风分离器引出的气体进入冷凝洗涤吸收塔后由喷淋头喷出溶液进行降温，多级挡板的设置可增强气体在冷凝洗涤吸收塔内的传送距离，增加吸收效果；冷凝洗涤吸收塔内的多级挡板的上方设置捕集器，冷凝洗涤吸收塔的顶部经管道、加热系统与箱体的底端密封连接，以使冷凝洗涤吸收塔内的气体经捕集器进行除湿加热后进入沸腾床干燥器，实现气体的循环利用。

进一步，所述真空上料机自上而下依次包括圆柱形进料段、锥形段、柱形段、倒锥形段、圆柱形下料段和出料段，锥形段的小头顶端与所述进料段密封连接，以使物料经进料段进入锥形段时，筒径扩大设置，可避免物料粘附在锥形段内壁上。

进一步，所述上料机出料口置于所述出料段的底端，该出料段内设置第一倾斜板，该第一倾斜板的顶端置于所述下料段的底端，所述第一倾斜板的底端置于所述上料机出料口上，以使真空上料机内的物料可沿第一倾斜板的表面滑落至上料机出料口，避免竖直出料，造成物料积压结团；所述真空上料机的内壁、第二倾斜板上涂覆halar涂层，所述第一倾斜板、第二倾斜板的倾斜角度为45°，连续设置的第一倾斜板、第二倾斜板使得真空上料机内的物料可滑落至沸腾床板上，有效降低了物料的下落速度，避免物料在到达沸腾床板上时扬起，造成物料损失。

进一步，所述加热系统包括蒸汽换热器和电加热器，所述干燥气源产生的惰性气体依次经蒸汽换热器预热、电加热器加热进行加热以达到物料干燥所需温度。

进一步，所述回料管包括竖直出料管、倾斜料管、竖直进料管，所述倾斜料管的一端与竖直出料管相通，另一端与竖直进料管相通，装配时竖直进料管与旋风分离器的下料口相通，倾斜料管穿过所述箱体的侧壁设置，竖直出料管置于所述箱体内，以使旋风分离器回收的物料可经回料管进入箱体内，同时可防止箱体内的上升气流窜入回料管，影响正常下料。

进一步，所述冷凝洗涤吸收塔包括变径塔体和主塔体，所述变径塔体置于所述主塔体的上部，变径塔体的直径大于主塔体的直径，所述盘状捕集器的形状与所述变径塔体相适配，以使所述捕集器置于所述变径塔体内时捕集器的环壁与变径塔体的内壁密封配合，可增加捕集器的有效工作面积，使得气体不能从捕集器的边缘通过；同时喷淋后的气体进入捕集器时速度降低，有利于液滴的沉降；所述捕集器内设置大孔筛板，大孔筛板上设置多个贯穿的透气孔，透气孔底端的直径小于其顶端的直径，以使气体通过透气孔时可再次进行减速，利于液滴的沉降。

进一步，闭路震动沸腾干燥机组还包括冷凝溶液混合器和循环泵，所述喷淋头经管道与所述冷凝溶液混合器相通，所述主塔体经管道、循环泵与所述冷凝溶液混合器相通，以使冷凝溶液混合器产生的冷凝溶液可循环利用。

进一步，所述冷凝洗涤吸收塔的捕集器上方设置吸收塔出气口，该吸收塔出气口与所述加热系统之间设置用于除湿的挡水器；吸收塔出气口经管道、挡水器与所述加热系统相通，以使冷凝洗涤吸收塔内的惰性气体循环时再次进行干燥后进入加热系统加热。

进一步，闭路震动沸腾干燥机组还包括回收储罐，所述回收储罐经管道、控制阀与所述循环泵相通，以使冷凝洗涤吸收塔的冷凝溶液溶解的物料到达设定浓度时，由循环泵泵入回收储罐，进行回收利用。

上述闭路震动沸腾干燥机组的工作方法，包括如下步骤：

A、启动干燥气源向机组的各设备提供惰性气体，并启动加热系统使得加热到所需温度的惰性气体进入沸腾床干燥器。

B、将待干燥的物料经真空料斗送入真空上料机，使得物料经第一倾斜板、第二倾斜板滑落至沸腾床板上。

C、将经蒸汽换热器加热后的惰性气体引入沸腾床板的前端，使得物料在沸腾床板的前端时被预热。

D、启动振动电机以振动沸腾床板，使得沸腾床板上的物料在沸腾状态下向前输送；将经蒸汽换热器和电加热器加热后的惰性气体引入沸腾床板的下方，对经过沸腾床板上方的物料进行加热干燥。

E、干燥后的物料由沸腾床干燥器的干燥器出料口排出；启动旋风分离器使得混有少量物料微粒的惰性气体进入旋风分离器，由旋风分离器进行分选，惰性气体中的大部分物料微粒经旋风分离器底端的回料管回流进入沸腾床干燥器的箱体内。

F、混有极少量物料微粒的惰性气体由旋风分离器进入冷凝洗涤吸收塔，首先由喷淋头喷出的冷凝溶液进行降温并溶解惰性气体中的物料微粒获得混合溶液，该混合溶液经循环泵进入冷凝溶液混合器以进行循环利用；降温后的惰性气体上升，由多级挡板进行阻挡以改变传送方向，延长惰性气体在冷凝洗涤吸收塔中的传送路径；惰性气体进入冷凝洗涤吸收塔顶端的变径塔体内时，由捕集器的大孔筛板再次吸收惰性气体中的混合液体，降低惰性气体离开冷凝洗涤吸收塔时的含湿量。

G、惰性气体离开冷凝洗涤吸收塔后经挡水器进行除湿后进入加热系统进行循环；挡水器内收集的混合溶液回流至冷凝洗涤吸收塔。

H、冷凝洗涤吸收塔内的进行喷淋的冷凝溶液溶解的物料到达设定浓度时，冷凝洗涤吸收塔内的冷凝溶液由循环泵泵入回收储罐，进行回收利用。

发明的技术效果：（1）本发明的闭路震动沸腾干燥机组，相对于现有技术，真空上料机的下料段内设置第一倾斜板、沸腾床板前设置第二倾斜板，两者的结合使得物料可经两级倾斜板滑入沸腾床板，布料更加均匀，同时物料沿倾斜板滑动，可避免物料竖直降落，降低了物料的下落速度，同时避免物料在到达沸腾床板上时扬起；（2）回料管中倾斜料管的设置，使旋风分离器回收的物料可经回料管进入箱体内，同时可防止箱体内的上升气流窜入回料管；（3）盘状捕集器置于变径塔体内，捕集器内设置大孔筛板，大孔筛板上的透气孔呈倒锥形设置，使得气体通过捕集器时进行多次降速，利于液滴的沉降，使得通过捕集器的气体含湿量更低；（4）冷凝溶液混合器、喷淋头和循环泵的组合，使得气体进入冷凝洗涤吸收塔时可进行降温和除杂，并对气体进行多级过滤后循环利用。

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是本发明闭路震动沸腾干燥机组的结构示意图；

图2是真空上料机的结构示意图；

图3是沸腾床干燥器的结构示意图；

图4是回料管的结构示意图；

图5是冷凝洗涤吸收塔的结构示意图。

图中：真空上料机1，上料机出料口10，真空上料斗11，罗茨风机12，第一过滤器13，进料段14，锥形段15，柱形段16，倒锥形段17，下料段18，第一倾斜板19，沸腾床干燥器2，箱体20，沸腾床板21，振动电机211，第一蒸汽换热器22，第一风机221，第一电加热器222，第二蒸汽换热器23，第二风机231，第二电加热器232，回料管24，竖直出料管241，倾斜料管242，竖直进料管243，第一弯管244，第二弯管245，干燥器进料口25，第二倾斜板251，排气口26，干燥器出料口27，静电接地系统271，旋风分离器3，第三风机31，旋风分离器排放阀32，冷凝洗涤吸收塔4，回收储罐41，第二过滤器42，冷凝溶液混合器43，喷淋头44，挡板45，变径塔体46，盘状捕集器47，循环泵48，挡水器49，干燥气源5，吸收塔排空系统51，吸收塔补气阀52。

具体实施方式

实施例1 如图1所示，本实施例的闭路震动沸腾干燥机组包括真空上料机1、加热系统、沸腾床干燥器2、旋风分离器3、冷凝洗涤吸收塔4和干燥气源5；如图2所示，真空上料机1自上而下依次包括圆柱形进料段14、锥形段15、柱形段16、倒锥形段17、圆柱形下料段18和出料段，进料段14经管道与真空上料斗11相连；锥形段15的小头顶端与进料段14密封连接，以使物料6经进料段14进入锥形段15时，筒径扩大设置，可避免物料粘附在锥形段15内壁上。上料机出料口10置于出料段的底端，该出料段内设置第一倾斜板19，该第一倾斜板19的顶端置于下料段18的底端，第一倾斜板19的底端置于上料机出料口10上，以使真空上料机1内的物料6可沿第一倾斜板19的表面滑落至上料机出料口10。

如图3所示，沸腾床干燥器2包括箱体20、沸腾床板21，沸腾床板21由振动电机211驱动，振动电机211可选用大振幅、低振频的电机，以使沸腾床板21可震动设置于箱体20内的底端，箱体20的一侧设置干燥器进料口25，箱体20的相对另一侧设置干燥器出料口27，真空上料机1的上料机出料口10与沸腾床干燥器2的干燥器进料口25密封连接，该干燥器进料口25经第二倾斜板251连接沸腾床板21的一端，沸腾床板21的相对另一端与干燥器出料口27相通，真空上料机1的内壁、第二倾斜板251上涂覆halar涂层，第一倾斜板19、第二倾斜板251的倾斜角度为45°，连续设置的第一倾斜板19、第二倾斜板251使得真空上料机1内的物料可滑落至沸腾床板21上。干燥器出料口27处设置静电接地系统271，确保设备安全。

干燥气源5用于向沸腾床干燥器2提供惰性气体，为确保干燥效果加热系统分为两组，第一组加热系统包括第一风机221、第一蒸汽换热器22、第一电加热器222，第二组加热系统包括第二风机231、第二蒸汽换热器23、第二电加热器232，第一风机221将惰性气体引入第一蒸汽换热器22进行加热后分两路引出并分别由相应的控制阀控制，一路直接通向沸腾床板21的前端，对进入沸腾床板21的物料6进行预热，另一路进入第一电加热器222继续加热后进入沸腾床板21的中部；第二风机231将惰性气体引入第二蒸汽换热器23进行加热后再进入第二电加热器232继续加热，分两路引出并分别由相应的控制阀控制，一路通向沸腾床板21的中部，一路通向沸腾床板21的后部，对沸腾床板21上的物料进行加热干燥，使得沸腾床板21实现三段式加热。

沸腾床干燥器2的箱体顶端设置两个排气口26，两个排气口26分别置于沸腾床板21前部的上方和沸腾床板21后部的上方，排气口26经倒Y型分布的管道与旋风分离器3相通，以使对沸腾床板21上的物料加热后的、混有少量物料微粒的惰性气体进入旋风分离器3。

旋风分离器3底端的下料口经回料管24与箱体20密封连接，以使旋风分离器3回收的物料可进入箱体20内；如图4所示，回料管24包括竖直出料管241、倾斜料管242、竖直进料管243，倾斜料管242的一端经第一弯管244与竖直出料管241相通，另一端经第二弯管245与竖直进料管243相通，装配时竖直进料管243与旋风分离器3的下料口相通，倾斜料管242穿过箱体20的侧壁设置，竖直出料管241置于箱体20内，以使旋风分离器3回收的物料可经回料管24进入箱体20内，同时可防止箱体20内的上升气流窜入回料管24，影响正常下料。

旋风分离器3经第三风机31、管道、控制阀与冷凝洗涤吸收塔4密封连接，如图5所示，冷凝洗涤吸收塔4包括变径塔体46和主塔体，冷凝洗涤吸收塔4的主塔体内设置喷淋头44，闭路震动沸腾干燥机组还包括冷凝溶液混合器43和循环泵48，喷淋头44经管道、控制阀与冷凝溶液混合器43相通，以使旋风分离器3引出的气体进入冷凝洗涤吸收塔4后由喷淋头44喷出溶液进行降温，该喷淋头44的上方交错设置三级挡板45，三级挡板45的设置可增强气体在冷凝洗涤吸收塔4内的传送距离，增加吸收效果；主塔体经管道、循环泵48、控制阀与冷凝溶液混合器43相通，以使冷凝溶液混合器43产生的冷凝溶液可循环利用；循环泵48与冷凝溶液混合器43之间设置第二过滤器42对循环溶液进行过滤。闭路震动沸腾干燥机组还包括回收储罐41，回收储罐41经管道、控制阀与循环泵48、第二过滤器42相通，以使冷凝洗涤吸收塔4的冷凝溶液溶解的物料到达设定浓度时，不再进行循环利用，由循环泵48泵入回收储罐41，对冷凝溶液进行回收利用。

变径塔体46置于主塔体的上部，变径塔体46的直径大于主塔体的直径，三级挡板45的上方、变径塔体46内设置盘状捕集器47，捕集器47的形状与变径塔体46相适配，以使捕集器47置于变径塔体46内时捕集器47的环壁与变径塔体46的内壁密封配合，可增加捕集器47的有效工作面积，使得气体不能从捕集器47的边缘通过；同时喷淋后的气体进入捕集器47时速度降低，有利于液滴的沉降；捕集器47内设置大孔筛板，大孔筛板上设置多个贯穿的透气孔，透气孔底端的直径小于其顶端的直径，以使气体通过透气孔时可再次进行减速，利于液滴的沉降。

冷凝洗涤吸收塔4的捕集器47上方设置吸收塔出气口，该吸收塔出气口经管道、控制阀与加热系统相连通，且吸收塔出气口与加热系统之间设置用于除湿的挡水器49；以使冷凝洗涤吸收塔4内的惰性气体循环时再次进行干燥后进入加热系统加热，进行循环利用。

作为优选，真空上料机1采用罗茨风机12进行控制，且真空上料机1与罗茨风机12之间设置第一过滤器13，避免物料随气体排出。

作为优选，沸腾床干燥器2的箱体20内设置挡料板，以控制沸腾床板21上物料的高度。

作为优选，旋风分离器3与冷凝洗涤吸收塔4之间设置排放管道和旋风分离器排放阀32，冷凝洗涤吸收塔4出现故障时，沸腾床干燥器2和旋风分离器3内的气体可由排放管道排空。

作为优选，吸收塔出气口与加热系统之间还设置吸收塔排空系统51，出现紧急状况时用于将冷凝洗涤吸收塔4内的气体排空。

作为优选，吸收塔出气口与加热系统之间还设置补气管道和吸收塔补气阀52，出现紧急状况时用于向冷凝洗涤吸收塔4内补充气体。

作为优选，闭路震动沸腾干燥机组中与物料进行接触的真空料斗11、真空上料机1、沸腾床干燥器2采用316L不锈钢制作，其余设备采用304不锈钢制作；第一风机、第二风机、第三风机采用防爆风机。

作为优选，干燥气源为氮气源，以氮气作为干燥加热的惰性气体，成本低廉。

实施例2

上述闭路震动沸腾干燥机组的工作方法，包括如下步骤：

A、启动干燥气源5向机组的各设备提供惰性气体，并启动加热系统使得加热到所需温度的惰性气体进入沸腾床干燥器2。

B、将待干燥的物料6经真空料斗11送入真空上料机1，使得物料经第一倾斜板19、第二倾斜板251滑落至沸腾床板21上。

C、将经蒸汽换热器加热后的惰性气体引入沸腾床板21的前端，使得物料在沸腾床板21的前端时被预热。

D、启动振动电机211以振动沸腾床板21，使得沸腾床板21上的物料6在沸腾状态下向前输送；将经蒸汽换热器和电加热器加热后的惰性气体引入沸腾床板21的下方，对经过沸腾床板上方的物料进行加热干燥。

E、干燥后的物料6由沸腾床干燥器2的干燥器出料口27排出；启动旋风分离器3使得混有少量物料微粒的惰性气体进入旋风分离器3，由旋风分离器3进行分选，惰性气体中的大部分物料微粒经旋风分离器3底端的回料管24回流进入沸腾床干燥器2的箱体20内。

F、混有极少量物料微粒的惰性气体由旋风分离器3进入冷凝洗涤吸收塔4，首先由喷淋头44喷出的冷凝溶液进行降温并溶解惰性气体中的物料微粒获得混合溶液，该混合溶液经循环泵48进入冷凝溶液混合器43以进行循环利用；降温后的惰性气体上升，由多级挡板45进行阻挡以改变传送方向，延长惰性气体在冷凝洗涤吸收塔4中的传送路径；惰性气体进入冷凝洗涤吸收塔4顶端的变径塔体46内时，由捕集器47的大孔筛板再次吸收惰性气体中的混合液体，降低惰性气体离开冷凝洗涤吸收塔4时的含湿量。

G、惰性气体离开冷凝洗涤吸收塔4后经挡水器49进行除湿后进入加热系统进行循环；挡水器49内收集的混合溶液回流至冷凝洗涤吸收塔4。

H、冷凝洗涤吸收塔4内的进行喷淋的冷凝溶液溶解的物料到达设定浓度时，冷凝洗涤吸收塔4内的冷凝溶液由循环泵48泵入回收储罐41，进行回收利用。

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申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 (6)

1.一种闭路震动沸腾干燥机组，其特征在于，包括：真空上料机、加热系统、沸腾床干燥器、旋风分离器、冷凝洗涤吸收塔和干燥气源，所述真空上料机的上料机出料口与沸腾床干燥器的干燥器进料口密封连接，沸腾床干燥器包括箱体、沸腾床板，所述沸腾床板可震动设置于所述箱体内的底端，所述箱体的一侧设置干燥器进料口，该干燥器进料口经第二倾斜板连接所述沸腾床板的一端，以使真空上料机内的物料可沿第二倾斜板的表面滑落至沸腾床板上；所述干燥气源经加热系统、管道与箱体的底端密封连接，以使干燥气源产生的惰性气体加热后可对经过沸腾床板的物料进行加热干燥；所述沸腾床干燥器经管道与旋风分离器密封连接，旋风分离器底端的下料口经回料管与箱体密封连接；所述旋风分离器经管道与所述冷凝洗涤吸收塔密封连接，所述冷凝洗涤吸收塔内设置喷淋头，该喷淋头的上方交错设置多级挡板；冷凝洗涤吸收塔内的多级挡板的上方设置捕集器，冷凝洗涤吸收塔的顶部经管道、加热系统与箱体的底端密封连接；

所述加热系统包括蒸汽换热器和电加热器，所述干燥气源产生的惰性气体依次经蒸汽换热器预热、电加热器加热进行加热；

所述回料管包括竖直出料管、倾斜料管、竖直进料管，所述倾斜料管的一端与竖直出料管相通，另一端与竖直进料管相通，装配时竖直进料管与旋风分离器的下料口相通，倾斜料管穿过所述箱体的侧壁设置，竖直出料管置于所述箱体内。

2.根据权利要求1所述的闭路震动沸腾干燥机组，其特征在于，所述真空上料机自上而下依次包括圆柱形进料段、锥形段、柱形段、倒锥形段、圆柱形下料段和出料段，锥形段的小头顶端与所述进料段密封连接，以使物料经进料段进入锥形段时，筒径扩大设置。

3.根据权利要求2所述的闭路震动沸腾干燥机组，其特征在于，所述上料机出料口置于所述出料段的底端，该出料段内设置第一倾斜板，该第一倾斜板的顶端置于所述下料段的底端，所述第一倾斜板的底端置于所述上料机出料口上，以使真空上料机内的物料可沿第一倾斜板的表面滑落至上料机出料口；所述真空上料机的内壁、第二倾斜板上涂覆halar涂层，所述第一倾斜板、第二倾斜板的倾斜角度为45°。

4.根据权利要求1-3之一所述的闭路震动沸腾干燥机组，其特征在于，所述冷凝洗涤吸收塔包括变径塔体和主塔体，所述变径塔体置于所述主塔体的上部，变径塔体的直径大于主塔体的直径，所述捕集器的形状与所述变径塔体相适配，以使所述捕集器置于所述变径塔体内时捕集器的环壁与变径塔体的内壁密封配合；所述捕集器内设置大孔筛板，大孔筛板上设置多个贯穿的透气孔，透气孔底端的直径小于其顶端的直径。

5.根据权利要求4所述的闭路震动沸腾干燥机组，其特征在于，还包括冷凝溶液混合器和循环泵，所述喷淋头经管道与所述冷凝溶液混合器相通，所述主塔体经管道、循环泵与所述冷凝溶液混合器相通。

6.根据权利要求5所述的闭路震动沸腾干燥机组，其特征在于，所述冷凝洗涤吸收塔的捕集器上方设置吸收塔出气口，该吸收塔出气口与所述加热系统之间设置用于除湿的挡水器；吸收塔出气口经管道、挡水器与所述加热系统相通。