CN108224901A - 一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置 - Google Patents

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李强
龙学莉
赵春花
胡名家
高峰
曹红燕
王婷婷
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Abstract

本发明涉及一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，包括加料系统、一级干燥系统、加热系统、控制系统、超声波粉碎系统、二级干燥系统和真空集料系统，加料系统通过第一旋转加料器连接一级干燥系统的进料口，一级干燥系统的另一端连接超声波粉碎系统的入口，经一级干燥系统干燥后的物料经旋风分离后进入超声波粉碎系统粉碎，进入与超声波粉碎系统连接的二级干燥系统，经二级干燥后的物料通过旋风分离后进入与二级干燥系统连接的真空集料系统，真空集料系统将物料密闭输送到指定料仓。该低温二级干燥生产线能有效降低干燥过程产品粘度损失；塔底有搅拌功能确保塔底不积料，成品表观粘度较现有干燥生产线提高8%‑10%。

Description

一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置
技术领域
本发明属于瓜尔胶干燥技术领域，具体为一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置。
背景技术
瓜尔胶是从瓜尔豆中提取的一种高纯化天然多糖，具有独特的分子结构特点，分子结构中氮含量均匀分布，是已知的最有效和水溶性最好的天然聚合物，在低温下，可形成高粘稠溶液，目前在化妆品、食品、石油、造纸等领域具有广泛应用。
目前国内生产瓜尔胶干燥采用“一次干燥工艺”，研磨膨化后的压裂用植物胶经气流干燥机干燥，进风温度高达170℃以上（要求成品含水<10%），该方法存在干燥过程粘度损失大、干燥进风、混风温度高；干燥流程长、无搅拌功能、塔底积料；锅炉蒸汽间接换热，热能利用率低；进风温度根据锅炉给热温度确定，不可调节等问题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的技术缺陷，旨在提供一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，该装置能有效降低压裂用瓜尔胶过程产品粘度损失，该装置具有产品粘度损失小，干燥流程短，进风、混风温度低的特点。
为了实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案：
一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，包括加料系统、一级干燥系统、加热系统、控制系统、超声波粉碎系统、二级干燥系统和真空集料系统，所述的加料系统通过第一旋转加料器连接一级干燥系统的进料口，一级干燥系统的另一端连接超声波粉碎系统的入口，经一级干燥系统干燥后的物料经旋风分离后进入超声波粉碎系统粉碎后，进入与超声波粉碎系统连接的二级干燥系统，经二级干燥后的物料通过旋风分离后进入与二级干燥系统连接的真空集料系统，真空集料系统将物料密闭输送到指定料仓。
其中，所述的加料系统可定量调节将研磨膨化后物料进行输送；所述的超声波粉碎系统用于对经一级干燥系统干燥后的物料进行粉碎并输送至二级干燥系统；所述的真空集料系统通过负压将分离出的物料密闭输送至指定料仓；所述的加热系统采用间接式加热热风炉对物料进行加热。
优选的，该干燥装置还包括控制一级干燥系统和二级干燥系统进风温度的控制系统，所述的控制系统连接所述加热热风炉、一级干燥系统、二级干燥系统、加料系统，控制系统依据空气湿度、物料含水、物料流量调节进风温度。
优选的，所述的加热热风炉分别连接一级干燥系统和二干燥系统的进风口，所述的加热热风炉连接有风机。
优选的，所述的一级干燥系统包括第一热风分配器、第一螺旋加料器、第一旋转干燥室、搅拌器和第一分级器，在第一旋转干燥室底部设置有第一热风分配器，所述的第一热风分配器与进风口连通，在第一热风分配器的上部设置有第一旋转加料器用于定量提供所需干燥物料，所述的第一旋转干燥室内中央位置设置有第一分级器，所述的第一分级器顶部连通出料口，所述的搅拌器位于第一旋转干燥室底部中心且伸入第一分级器内。
优选的，所述的二级干燥系统包括第二热风分配器、第二螺旋加料器、第二旋转干燥室和第二分级器，在第二旋转干燥室底部设置有第二热风分配器，所述的第二热风分配器与进风口连通，在第二热风分配器的上部设置有第二螺旋加料器用于定量提供所需干燥物料，所述的第二旋转干燥室内中央位置设置有第二分级器，所述的第二分级器顶部连通出料口。
优选的，所述的超声波粉碎系统的出料口通过第二螺旋加料器与二级干燥系统的进料口连接。
优选的，所述的一级干燥系统进风温度控制在120℃-140℃，与物料的混合温度控制在70℃-80℃，出风温度控制在50℃-60℃。
优选的，所述的二级干燥系统进风温度控制在50-70℃，与物料的混合温度控制在40-50℃，出风温度控制在30-40℃。
优选的，所述的经超声波粉碎系统粉碎的物料120目通过率>99%。
本发明的有益效果为：
本发明所提供装置采用低温二次干燥的工艺，可有效降低裂用瓜尔胶干燥过程产品粘度损失，干燥进风、混风温度相比现有干燥工艺低，在干燥过程中能避免瓜尔胶由于高温造成的粘度损失，同时本工艺过程中使用的干燥设备从进料到出料所需干燥流程短，且具备搅拌功能，块状物料能打碎，塔底不积料，无物料损失产品含水和细度比之前更加稳定，通过对进风温度的调控保证干燥条件，具有可调节的特点，成品表观粘度较现有干燥生产线提高8%-10%。
附图说明
图1是本发明干燥装置的流程示意图；
图2是本发明干燥装置中一级干燥系统的结构示意图；
图3是本发明干燥装置中二级干燥系统的结构示意图；
图中：1-1、第一热风分配器，1-2、第一螺旋加料器，1-3、搅拌器，1-4、第一分级器，1-5、第一旋转干燥室，2-1、第二热风分配器，2-2、第二螺旋加料器，2-3、第二分级器，2-4、第二旋转干燥室，2-5、进风口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种能有效降低压裂用瓜尔胶过程产品粘度损失的油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，该装置干燥流程短、进风、混风温度低，成品表观粘度较一次干燥生产线提高8%-10%。
如图1所示，该油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置包括加料系统、一级干燥系统、加热系统、控制系统、超声波粉碎系统、二级干燥系统、真空集料系统和风机。其中加料系统连接一级干燥系统，加料系统可定量调节将研磨膨化后物料输送至一级干燥系统的进料口，一级干燥系统的另一端连接超声波粉碎系统的入口，经一级干燥系统干燥后的物料经旋风分离后进入超声波粉碎系统粉碎后，进入与超声波粉碎系统连接的二级干燥系统，经二级干燥后的物料通过旋风分离后进入真空集料系统，真空集料系统通过负压将分离出的物料密闭输送到指定料仓。
需要说明的是，该装置还包括对一级干燥系统和二级干燥系统物料进行加热的加热系统，该加热系统采用间接式加热热风炉对物料进行加热，加热热风炉分别连接一级干燥系统和二干燥系统的进风口，加热热风炉连接有风机。
需要说明的是，该装置还包括控制一级干燥系统和二级干燥系统进风温度的控制系统，该控制系统连接所述加热热风炉、一级干燥系统、二级干燥系统、加料系统，控制系统依据空气湿度、物料含水、物料流量调节进风温度。
在上述实施例的基础上，一级干燥系统进风温度控制在120-140℃，与物料的混合温度控制在70-80℃，出风温度控制在50-60℃，二级干燥系统进风温度控制在50-70℃，与物料的混合温度控制在40-50℃，出风温度控制在30-40℃。
需要说明的是，超声波粉碎系统对经旋风分离器分离后的物料进行超声波粉碎，粉碎的为未完全干燥的中间物料，此过程对粘度有一定的保护作用，经粉碎后的物料120目通过率达>99%。
实施例2
在上述实施例的基础上，本发明一级干燥系统的具体实施例。
如图2所示，本发明装置中一级干燥系统包括第一热风分配器1-1、第一螺旋加料器1-2、第一旋转干燥室1-5、搅拌器1-3和第一分级器1-4，在第一旋转干燥室1-5底部设置有第一热风分配器1-1，第一热风分配器1-1与进风口连通，在第一热风分配器1-1的上部设置有第一旋转加料器用于定量提供所需干燥物料，第一旋转干燥室1-5内中央位置设置有第一分级器1-4，第一分级器1-4顶部连通出料口，搅拌器1-3位于第一旋转干燥室1-5底部中心且伸入第一分级器1-4内。
该装置工作时压裂用瓜尔胶经研磨膨化（研磨膨化标准按现有的行业技术标准）后通过第一螺旋加料器1-2进入一级干燥系统内，热风通过热风分配器2-1进入第一旋转干燥室1-5内，进风温度可调节，一般控制在在120-140℃。再通过第一螺旋加料器1-2进入物料与通过第一热风分配器1-1高速旋转热风相遇，细粉状物料被热风带着向第一旋转干燥室1-5上端移动，不能带走的物料落在干燥室底部，被底部的搅拌器1-3打碎，物料被迅速分散，物料与热风的接触面积迅速增大。在离心力的作用下（顶部有第一分级器1-4），达到干燥程度和一定细度的产品被吹出第一分级器1-4，物料在此过程中得到快速干燥。该阶段可实现将增粘后含水在35%-45%的物料进行干燥脱水，确保干燥后的物料含水控制在20%-25%。
需要说明的是，加热系统是采用间接式热风炉直接加热空气对进入一级干燥系统的物料进行加热。较以前利用蒸汽加热，热能利用率提高50%。控制系统主要依据不同季节空气湿度、每批研磨膨化后物料含水、与螺旋加料器物料进入量的大小调节进入热风分配器的进风温度。
实施例3
在上述实施例的基础上，本发明二级干燥系统的具体实施例。
进入二级干燥系统的物料细度小、含水小，故二级干燥系统与一级干燥系统的差异在在于不含搅拌装置。二级干燥后的物料经旋风分离后，通过负压输送至成品暂存仓，具体如图3所示。
本发明装置中二级干燥系统包括第二热风分配器2-1、第二螺旋加料器2-2、第二旋转干燥室2-4和第二分级器2-3，在第二旋转干燥室2-4底部设置有第二热风分配器2-1，第二热风分配器2-1与进风口连通，在第二热风分配器2-1的上部设置有第二螺旋加料器2-2用于定量提供所需干燥物料，第二旋转干燥室2-4内中央位置设置有第二分级器2-3，第二分级器2-3顶部连通出料口，搅拌器1-3位于第二旋转干燥室2-4底部中心且伸入第二分级器2-3内。
该装置工作时经超声波粉碎物料通过第二螺旋加料器2-2进入低温第二旋转干燥室2-4内，热风通过第二热风分配器2-1进入低温第二旋转干燥室2-4内，进风温度可调节，一般控制在在50-70℃。通过第二螺旋加料器2-2进入物料与通过第二热风分配器2-1高速旋转热风相遇，与物料的混合温度在40-50℃，细粉状物料被热风带着向第二旋转干燥室2-4上端移动，在离心力的作用下（顶部有第二分级器2-3），达到干燥程度和一定细度的产品被吹出第二分级器2-3，物料在此过程中得到快速干燥。该阶段可实现将一级干燥后含水在15%-25%的物料进行干燥脱水，与一级干燥系统不同干燥后的物料含水控制在10%以下。所述的经超声波粉碎系统粉碎的物料120目通过率>99%。
实施例4
在上述实施例的基础上，为了进一步说明本发明能有效降低压裂用瓜尔胶过程产品粘度损失的效果，对采用本发明低温二级干燥装置的生产线与常规的一次干燥在生产现场应用试验时，得到如表1。
表1 低温二级干燥与常规的一次干燥对比试验
由以上实验数据可知，采用本发明低温二级干燥装置的生产线，可有效的降低干燥过程粘度损失，提高成品的表观粘度。当所述的一级干燥系统进风温度控制在125℃，与物料的混合温度控制在75℃，出风温度控制在55℃；所述的二级干燥系统进风温度控制在55℃，与物料的混合温度控制在43℃，出风温度控制在32℃的效果最好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
本实施例没有详细叙述的部件和系统，如控制系统等均属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (10)

1.一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，包括加料系统、一级干燥系统、加热系统、控制系统、超声波粉碎系统、二级干燥系统和真空集料系统，所述的加料系统通过第一旋转加料器连接一级干燥系统的进料口，一级干燥系统的另一端连接超声波粉碎系统的入口，经一级干燥系统干燥后的物料经旋风分离后进入超声波粉碎系统粉碎后，进入与超声波粉碎系统连接的二级干燥系统，经二级干燥后的物料通过旋风分离后进入与二级干燥系统连接的真空集料系统，真空集料系统将物料密闭输送到指定料仓。
2.根据权利要求1所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的加料系统可定量调节将研磨膨化后物料进行输送；所述的超声波粉碎系统用于对经一级干燥系统干燥后的物料进行粉碎并输送至二级干燥系统；所述的真空集料系统通过负压将分离出的物料密闭输送至指定料仓；所述的加热系统采用间接式加热热风炉对物料进行加热。
3.根据权利要求2所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，该干燥装置还包括控制一级干燥系统和二级干燥系统进风温度的控制系统，所述的控制系统连接加热热风炉、一级干燥系统、二级干燥系统和加料系统，控制系统依据空气湿度、物料含水、物料流量调节进风温度。
4.根据权利要求3所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的加热热风炉分别连接一级干燥系统和二干燥系统的进风口，所述的加热热风炉连接有风机。
5.根据权利要求1所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的一级干燥系统包括第一热风分配器（1-1）、第一螺旋加料器（1-2）、第一旋转干燥室（1-5）、搅拌器（1-3）和第一分级器（1-4），在第一旋转干燥室（1-5）底部设置有第一热风分配器（1-1），所述的第一热风分配器（1-1）与进风口连通，在第一热风分配器（1-1）的上部设置有第一旋转加料器用于定量提供所需干燥物料，所述的第一旋转干燥室（1-5）内中央位置设置有第一分级器（1-4），所述的第一分级器（1-4）顶部连通出料口，所述的搅拌器（1-3）位于第一旋转干燥室（1-5）底部中心且伸入第一分级器（1-4）内。
6.根据权利要求1所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的二级干燥系统包括第二热风分配器（2-1）、第二螺旋加料器（2-2）、第二旋转干燥室（2-4）和第二分级器（2-3），在第二旋转干燥室（2-4）底部设置有第二热风分配器（2-1），所述的第二热风分配器（2-1）与进风口（2-5）连通，在第二热风分配器（2-1）的上部设置有第二螺旋加料器（2-2）用于定量提供所需干燥物料，所述的第二旋转干燥室（2-4）内中央位置设置有第二分级器（2-3），所述的第二分级器（2-3）顶部连通出料口。
7.根据权利要求1所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的超声波粉碎系统的出料口通过第二螺旋加料器（2-2）与二级干燥系统的进料口连接。
8.根据权利要求7所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的经超声波粉碎系统粉碎的物料120目通过率>99%。
9.根据权利要求1所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的一级干燥系统进风温度控制在120℃-140℃，与物料的混合温度控制在70℃-80℃，出风温度控制在50℃-60℃。
10.根据权利要求1所述的一种油田压裂用瓜尔胶的低温二级干燥装置，其特征在于，所述的二级干燥系统进风温度控制在50-70℃，与物料的混合温度控制在40-50℃，出风温度控制在30-40℃。
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