CN109442920A - 一种双锥真空干燥机及其干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法 - Google Patents

一种双锥真空干燥机及其干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双锥真空干燥机，包括支撑柱、旋转轴和旋转料筒，所述旋转料筒包括外筒和内筒，所述旋转料筒的内壁和外壁之间形成导流腔，所述内筒内部形成干燥腔，所述旋转料筒上设有与导流腔连通的蒸汽管，所述旋转料筒的一端开有与所述干燥腔连通的进料口、另一端开设有与所述干燥腔连通的出料口；所述干燥腔内壁均匀铺设有多个壁刀，且所述干燥腔内还设有分别正对所述进料口和出料口的第一粉碎杆和第二粉碎杆。本发明的双锥真空干燥机能防止原料结块，提高了干燥效率。本发明还公开了一种双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法。

Description

一种双锥真空干燥机及其干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法
技术领域
本发明涉及化工原料干燥设备技术领域，具体涉及一种双锥真空干燥机及其干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法。
背景技术
目前粉末状的化工原料的烘干过程基本都是采用真空干燥工艺，其烘干过程均会用到双锥真空干燥机，市场上使用的双锥真空干燥机是集混合、真空干燥于一体的干燥设备。真空干燥的过程就是将被干燥物料置于密封的筒体内，用真空系统抽真空的同时对被干燥物料不断加热，使物料内部的水分通过压力差或浓度差扩散到表面，水分子(或其他不凝气体)在物料表面获得足够的动能，在克服分子间的相互吸引力后扩散到真空室的低压空间，被真空泵抽走而完成与固体的分离。
然而，目前传统的双锥真空干燥机在干燥过程中以及出料时，粉末产品容易结块，为了得到符合要求的产品，还需要进行后续的粉碎处理，不仅影响最终产品的品质，也降低了干燥效率。另外，传统的双锥真空干燥机在干燥过程中以及出料时，粉末产品易粘留在双锥内壁，一方面出料不彻底，造成浪费，降低了产品的收率；另一方面，如果后续干燥其他种类的产品，残留的粉末还会污染后期产品，影响后期产品的品质。
聚二硫二丙烷磺酸钠(简称SPS)，分子式：C6H12Na2O6S4，分子量：354.4，CAS 号：27206-35-5，纯品为白色至淡黄色固体粉末，易吸潮，水溶性强。SPS用于酸性镀铜光亮剂，可得到装饰性和功能性镀层(如：印刷电路板)。SPS可以和非离子表面活性剂、聚胺及其它巯基化合物结合使用，也可以与染料结合使用，如果再结合N,N-二甲基 -二硫代羰基丙烷磺酸啊(DPS)和3-(苯骈噻唑-2-巯基)-丙烷磺酸钠(ZPS)或硫脲丙基硫酸盐(UPS)，将会得到更佳效果。其作为酸性镀铜中间体，属于镀铜添加剂中的主要添加成份，能起到使镀层结晶细化,有效提高电流密度的作用。在整个酸铜光亮剂市场上，其需求量很大，应用效果优良。由于SPS易吸潮，若产品的含水量太高，将其应用于酸性镀铜光亮剂，对镀层会有一定的影响。国产的酸铜光亮剂，客户一般优先选用进口的SPS添加，进口的SPS产品纯度高，含量高，但是其价格较高，生产成本也高。为了改变国内SPS的品质，开发一种SPS干燥的新方法，降低产品的含水量，有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种双锥真空干燥机，该双锥真空干燥机可以防止原料结块，提高干燥效率；本发明另一方面的目的在于，提供一种采用双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种双锥真空干燥机，包括支撑柱、旋转轴和旋转料筒，
所述旋转料筒包括外筒和内筒，所述旋转料筒的内壁和外壁之间形成导流腔，所述内筒内部形成干燥腔，所述旋转料筒上设有与导流腔连通的蒸汽管，所述旋转料筒的一端开有与所述干燥腔连通的进料口、另一端开设有与所述干燥腔连通的出料口；所述干燥腔内壁均匀铺设有多个壁刀，且所述干燥腔内还设有分别正对所述进料口和出料口的第一粉碎杆和第二粉碎杆；
所述支撑柱有两个并对称设置于所述旋转料筒两侧，所述旋转轴包括左旋转轴和右旋转轴，且所述左旋转轴一端与所述旋转料筒固定连接、另一端与其中一个支撑柱可转动接，所述右旋转轴一端与所述旋转料筒可转动连接、另一端与其中一个支撑柱固接；所述右旋转轴中空且其一端与导流腔连接，另一端穿入支撑柱与冷凝水管连接；真空滤管一端内置于干燥腔内，另一端穿过右旋转轴和支撑柱与一真空泵连接。
本发明还提供一种双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法，其特征在于，
聚二硫二丙烷磺酸钠湿品加入干燥腔内，关闭进料口和出料口，通过蒸汽管向导流腔内通入蒸汽，将干燥腔内的温度升至40～70℃，加热时，启动旋转轴驱动旋转料筒旋转，并启动第一粉碎杆和第二粉碎杆，同时通过真空滤管将干燥腔内的气压抽至 0.07～0.1MPa，干燥聚二硫二丙烷磺酸钠湿品。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
1、本发明通过在双锥真空干燥机内壁设置壁刀，在干燥过程中，随着壁刀的旋转，能防止物料粘结在干燥腔的内壁上，在进料口下方和出料口上方设有粉碎杆，在干燥的过程中启动粉碎杆，能粉碎物料，防止物料结块，加速物料的干燥，提高了干燥效率；
2、本发明提供的双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法，通过调整干燥腔内的温度和压力，能加速水蒸气的抽出，加速物料的干燥，进一步提高了干燥效率；
3、本发明提供的双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法，在旋转料筒旋转的过程中能实现旋转料筒的持续加热，进一步提高了干燥效率；
4、本发明提供的双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法，干燥方法简单，易于操作，且能有效的降低聚二硫二丙烷磺酸钠的含水量，适宜于工业化干燥聚二硫二丙烷磺酸钠。
附图说明
图1为本发明的双锥真空干燥机的结构图；
图2为本发明第二粉碎杆的结构图。
上图中的标记分别表示：
1-支撑柱、2-旋转轴、3-旋转料筒、4-旋转电机、5-真空泵、21-左旋转轴、22-右旋转轴、31-导流腔、32-干燥腔、33-蒸汽管、34-冷凝水管、35-进料口、36-出料口、37- 真空滤管、321-壁刀、322-第一粉碎杆和323-第二粉碎杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，本发明提供了一种双锥真空干燥机，包括支撑柱1、旋转轴2和旋转料筒3，其中，
旋转料筒3包括外筒和内筒，旋转料筒3的内壁和外壁之间形成导流腔31，内筒内部形成干燥腔32，旋转料筒3上设有与导流腔连通的蒸汽管33，旋转料筒3的一端开有与干燥腔32连通的进料口35、另一端开设有与干燥腔32连通的出料口36；所述干燥腔内壁均匀铺设有多个壁刀321，且干燥腔32内还设有分别正对进料口35和出料口 36的第一粉碎杆322和第二粉碎杆323；第一粉碎杆322和第二粉碎杆323上分别设有粉碎电机，以驱动两个粉碎杆运转。
支撑柱1有两个并对称设置于旋转料筒3两侧，旋转轴2包括左旋转轴21和右旋转轴22，且左旋转轴21一端与旋转料筒3固定连接、另一端与其中一个支撑柱1可转动接，且左旋转轴21的一端还设有旋转电机4，以驱动左旋转轴21旋转，进而带动旋转料筒3旋转；右旋转轴22一端与旋转料筒3可转动连接、另一端与其中一个支撑柱1 固接；右旋转轴22中空且其一端与导流腔31连接，另一端穿入支撑柱1与冷凝水管34 连接；真空滤管37一端内置于干燥腔32内，另一端穿过右旋转轴22和支撑柱1与一真空泵5连接。
在一些优选实施方式中，第一粉碎杆322和第二粉碎杆323均为纺锥形，且第一粉碎杆322的长度短于第二粉碎杆323的长度；纺锥形的粉碎杆便于运转，且可以充分粉碎物料，以保证物料被充分干燥；第二粉碎杆的长度比第一粉碎杆的长度长，可以在出料的过程中，进一步粉碎物料。
如图2所示，在一些优选实施方式中，第二粉碎杆323上设有多个锯齿形刀，锯齿形刀沿着纺锥形的粉碎杆的周向均匀排列，以增大与物料接触的面积，防止物料在粉碎过程中结块；第一粉碎杆322也采用与第二粉碎杆323相同的结构，第一粉碎杆322也设有多个锯齿形刀。
在一些优选实施方式中，壁刀321为锯齿形壁刀，4个锯齿形壁刀分别沿干燥腔32的上内壁和干燥腔的下内壁均匀分布，锯齿形壁刀可以防止物料粘留在干燥腔的筒壁上，影响传热的效果和浪费物料；也能在运转过程中进一步粉碎物料。
在一些优选实施方式中，进料口35和出料口36处均设有滤网，可避免较大的物料进入或排出干燥腔。
在一些优选实施方式中，进料口35的滤网的孔径为50～60目，以提高干燥效率；出料口36的滤网直径为170目，以保证干燥后的物料粒径大小较均匀，最后得到的成品品质较好。
在一些优选实施方式中，左旋转轴21为中空的旋转轴，蒸汽管33穿过左旋转轴21、与导流腔31连通；中空的右旋转轴22一端与冷凝水管34连接，另一端与导流腔31连通，以便将冷凝水排出。采用这种方式，导流腔和干燥腔上开的孔较少，一方面可以保证导流腔的传热效果，另一方面可以保证旋转料筒3可以在旋转过程中持续加热，提高了干燥的效率。
在一些优选实施方式中，真空滤管37的自由端向进料口35倾斜45°，能充分将水蒸气吸收到真空滤管中，进而加速物料的干燥；更优选的，真空滤管上设有滤网，以防止物料被抽到真空滤管中。
在一些优选实施方式中，旋转轴2和旋转料筒3的连接处均设有一圈橡胶圈，使旋转轴更好的固定在旋转料筒内，防止长时间使用后，旋转轴和旋转料筒连接松动。
在一些优选实施方式中，进料口35和出料口36上分别铰接有盖体，以便于打开或关闭进料口和出料口。
本发明还提供了一种双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法，包括如下步骤：
先关闭出料口36，通过进料口35将聚二硫二丙烷磺酸钠湿品加入干燥腔32内，再将进料口35也关闭，通过蒸汽管33向导流腔31内通入蒸汽，蒸汽经过导流腔31使干燥腔32升温，将干燥腔32内的温度升至40～70℃以加热聚二硫二丙烷磺酸钠，蒸汽从导流腔31循环流过后，进入中空的右旋转轴22，从冷凝水管34流出；通入蒸汽加热干燥腔32时，开启旋转电机4驱动旋转轴2和旋转料筒3上下正反旋转，启动第一粉碎杆322和第二粉碎杆323上的电机，驱动两个粉碎杆旋转，导流腔31内的蒸汽加热干燥腔32内的聚二硫二丙烷磺酸钠，两个粉碎杆和壁刀321在运转过程中不断粉碎聚二硫二丙烷磺酸钠，加速聚二硫二丙烷磺酸钠湿品中水分的挥发；同时，真空泵5通过真空滤管37将干燥腔32内的气压抽至0.07～0.1MPa，将干燥过程中的水蒸气抽出，加速聚二硫二丙烷磺酸钠的干燥。干燥完后，打开出料口36，聚二硫二丙烷磺酸钠从出料口 36排出，进行检测和包装。
在一些优选实施方式中，在干燥聚二硫二丙烷磺酸钠时，双锥真空干燥机的装料系数为30～50％，以避免聚二硫二丙烷磺酸钠在干燥过程中结块成球，在干燥过程中使聚二硫二丙烷磺酸钠受热均衡，能充分被干燥。
本发明通过该双锥真空干燥机以及调整干燥过程中的温度和压力等参数，能提高聚二硫二丙烷磺酸钠的干燥效率，与传统的方法相比，干燥效率提高了45％；且在干燥过程中，能防止聚二硫二丙烷磺酸钠在干燥腔内壁，与传统方法相比，产品的收率提高了 3％。
干燥腔内的锯齿形壁刀的数量至少有4个，且沿干燥腔的上内壁和下内壁均匀分布，可根据实际使用的需求进行调整，具体的数量在本发明中不做特别的限定。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双锥真空干燥机，包括支撑柱、旋转轴和旋转料筒，其特征在于，
所述旋转料筒包括外筒和内筒，所述旋转料筒的内壁和外壁之间形成导流腔，所述内筒内部形成干燥腔，所述旋转料筒上设有与导流腔连通的蒸汽管，所述旋转料筒的一端开有与所述干燥腔连通的进料口、另一端开设有与所述干燥腔连通的出料口；所述干燥腔内壁均匀铺设有多个壁刀，且所述干燥腔内还设有分别正对所述进料口和出料口的第一粉碎杆和第二粉碎杆；
所述支撑柱有两个并对称设置于所述旋转料筒两侧，所述旋转轴包括左旋转轴和右旋转轴，且所述左旋转轴一端与所述旋转料筒固定连接、另一端与其中一个支撑柱可转动接，所述右旋转轴一端与所述旋转料筒可转动连接、另一端与其中一个支撑柱固接；所述右旋转轴中空且其一端与导流腔连接，另一端穿入支撑柱与冷凝水管连接；真空滤管一端内置于干燥腔内，另一端穿过右旋转轴和支撑柱与一真空泵连接。
2.根据权利要求1所述的双锥真空干燥机，其特征在于，所述第一粉碎杆和所述第二粉碎杆均为纺锥形，且第一粉碎杆的长度短于第二粉碎杆的长度。
3.根据权利要求1所述的双锥真空干燥机，其特征在于，所述第一粉碎杆和所述第二粉碎杆上设有多个锯齿形刀。
4.根据权利要求1所述的双锥真空干燥机，其特征在于，所述壁刀为锯齿形壁刀，多个所述锯齿形壁刀分别沿干燥腔的上内壁和干燥腔的下内壁均匀分布。
5.根据权利要求1所述的双锥真空干燥机，其特征在于，所述进料口和所述出料口处均设有滤网。
6.根据权利要求5所述的双锥真空干燥机，其特征在于，所述进料口的滤网的孔径为50～60目，所述出料口的滤网直径为170目。
7.根据权利要求1所述的双锥真空干燥机，其特征在于，所述左旋转轴为中空的旋转轴，所述蒸汽管穿过所述左旋转轴、与所述导流腔连通。
8.根据权利要求1所述的双锥真空干燥机，其特征在于，所述真空滤管自由端向进料口倾斜45°。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的双锥真空干燥机干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法，其特征在于，包括如下步骤：聚二硫二丙烷磺酸钠湿品加入干燥腔内，关闭进料口和出料口，通过蒸汽管向导流腔内通入蒸汽，将干燥腔内的温度升至40～70℃，加热时，启动旋转轴驱动旋转料筒旋转，并启动第一粉碎杆和第二粉碎杆，同时通过真空滤管将干燥腔内的气压抽至0.07～0.1MPa，干燥聚二硫二丙烷磺酸钠湿品。
10.根据权利要求9所述的干燥聚二硫二丙烷磺酸钠的方法，其特征在于，所述双锥真空干燥机的装料系数为30～50％。
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