CN1100977C - 一种高弹性组合式节能旋流干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高弹性组合式节能旋流干燥装置，包括风机，气体加热器，气流干燥器，旋流干燥器，一级、二级旋风分离器和星形加热器，一台风机与气体加热器相联，另一台风机与气体加热器相联，气流干燥器和旋流干燥器之间设有旋风分离器，星形加热器设于一级旋风分离器与旋流分离器之间。本发明的干燥装置干燥效率较高而能耗较低，同时，操作弹性大。

Description

一种高弹性组合式节能旋流干燥装置

本发明涉及一种高弹性组合式节能旋流干燥装置。

常用的含湿物料干燥方式与设备有多种形式，最简单的是箱式干燥器，干燥用空气或特定气体仅在托盘内的湿物料表面掠过，传质、传热速率低，所需干燥时间长，且只能进行间歇操作，在物料装卸及开停车过程中能量消耗大。

若使含湿物料在悬浮状态下与干燥介质接触，进行传热、传质操作，不仅可在连续或半连续状态下进行操作，可获得含湿量稳定的产品，而且将大大提高传热、传质效率，大幅度降低能耗。

含湿物料悬浮干燥方法有稀相气流干燥，浓相流化床干燥，高含湿量的浆状物料则采用喷雾干燥，此外，为弥补待干燥物料停留时间过短的缺陷，一般也将几台设备组合起来使用，以满足对成品物料含湿量的要求。如卧式多室流化床干燥器，或将稀相气流干燥与浓相流化床干燥联合使用，另外，近年来还出现了另一类组合式干燥装置，即气流干燥与旋风干燥或旋流干燥的联合干燥装置，如德国赫司特公司开发成功的MST旋风干燥装置及本申请人申请的专利(专利号：93219974.7)组合式高效节能旋流干燥器。

MST旋风干燥装置如图1所示，其特点在于：气流干燥器(4)及旋风干燥器(6)为串联连接，干燥介质及物料始终保持并流接触，干燥介质及待干燥湿物料均由气流干燥器(4)底部送入，从气流干燥器顶部出来后再沿旋风干燥器(6)切向并流进入旋风干燥器(6)底部，之后由旋风干燥器(6)顶部引出，经气固分离后气体放空，产品(9)进行筛分包装。旋转气流的作用不但增加了固体物料停留时间，而且增强了气固两相接触强度，传热、传质速率因而得以提高，但由于采用一股气流，也存在着如下一些问题：

①由于气流全部经过旋风干燥器(6)，因此，降速段传热、传质推动力不高，势必需要较长的干燥时间和较大的干燥器直径，所需设备体积大；

②由于产品(9)和放空乏气一同在流程末端分离，为了保证树脂产品不吸潮，放空气体必须要有较低的湿度和较高的温度，因此不利于节能降耗；

③恒速段和降速段串联后，干燥流程较长，使风机的动力消耗相对加大。

组合式高效节能旋流干燥器如图2所示，是对MST旋风干燥装置的改进和完善，其特点在于：气流干燥器(4)与旋流干燥器(10)不是简单的串联或并联，而是一种有机结合，干燥介质及物料在气流干燥器(4)内为并流接触，在旋流干燥器(10)内为逆流接触，离开风机(1)的干燥介质分为两股，经气体加热器(2)的一股在气体加热器(2)后再分为两股，一股送入气流干燥器(4)底部，另一股则与离开风机(1)的那股冷气流混合，然后沿旋流干燥器(10)切线方向送入干燥器底部。待干燥湿物料由气流干燥器(4)底部送入，从气流干燥器(4)顶部出来后沿旋流干燥器(10)切向并流进入旋流干燥器(10)顶部，之后气固分离，气体向上经旋风分离器(7)(8)后放空，物料沿螺旋线向下运动并与自下而上沿螺旋线运动的气流逆流接触，产品(9)从旋流干燥器(10)底部放出。组合式高效节能旋流干燥器，不仅具有旋风干燥的性能，而且在一定程度上解决了MST旋风干燥装置所存在的问题，但由于旋流干燥器内为气固逆流接触，因此操作气速及物料粒径分布均受到了较大限制，操作气速太高，小粒径物料将会从旋流干燥器(10)顶部被直接带出；操作气速太低，物料的停留时间就太短，产品质量难以保障；大直径颗粒停留时间较短，有可能干燥不充分；小直径颗粒停留时间较长，有可能干燥过度，因此操作弹性相对较小。

本发明的目的是设计一种高弹性组合式节能旋流干燥装置，克服现有技术之不足，通过改变气固接触方式，增大设备操作弹性，通过改进旋流板结构，进一步强化气固间传质，因此，是对现有专利技术的进一步改进和完善。

本发明设计的高弹性组合式节能旋流干燥装置，包括风机，气体加热器，气流干燥器，旋流干燥器，一级、二级旋风分离器以及星形加热器。风机有两台，一台为气流干燥器用风机，该风机与气体加热器相联，一台为旋流干燥器用风机，该风机与气体加热器相联。气流干燥器和旋流干燥器之间设有旋风分离器。星形加热器设于一级旋风分离器与旋流干燥器之间。

本发明中所用的气流干燥器的高度与直径之比为15-30。所用的旋流干燥器的高度与直径比为5-10。

本发明的主要优点在于：气流干燥器(4)与旋流干燥器(10)之间是一种有机的结合，干燥介质及物料始终保持并流接触，使含湿物料首先与温度较高的干燥介质接触，而后再与温度较低的干燥介质接触，同时增加了两个干燥器的传递推动力，使干燥过程得到强化，蒸汽消耗大大降低；干燥过程分为两段，干燥介质分为两股分别进入两段干燥器，缩短了干燥介质行程，过程阻力较小，风机动力消耗较低；干燥介质分为两股，进入旋流干燥器(10)的干燥介质仅占总量的15-35％，因此，旋流干燥器(10)直径较小，体积较小，设备投入较低。旋流干燥器(10)采用气固并流接触方式，操作气速升高，物料停留时间缩短，但气固接触充分，干燥强度增大；操作气速降低，气固接触减弱，干燥强度降低，但物料停留时间增长；大直径颗粒停留时间较长；小直径颗粒停留时间较短，因此，无论操作气速高低，物料粒径分布如何，均能得到稳定的合格产品，设备操作弹性较大。

本发明可广泛应用于MBS、PVC、ABS等树脂干燥，也可应用于其它化工制品、药品、染料、生化制品、食品的干燥，由于两段干燥器之间有机的结合，该干燥装置干燥效率较高而能耗较低，与旋风干燥技术相比，干燥工段设备投资可减少12％，蒸汽消耗可降低26％，动力消耗可降低17％，同时，操作弹性大。

附图说明：

图1和图2是已有技术结构示意图。

图3是本发明设计的高弹性组合式节能旋流干燥装置的结构示意图。

如图3所示，本发明设计的高弹性组合式节能旋流干燥装置，包括风机11、12，气体加热器2、13和17，气流干燥器4，旋流干燥器10，一级、二级旋风分离器7和8以及星形加热器16。风机12为气流干燥器4用风机，该风机与气体加热器13相联，风机11为旋流干燥器10用风机，该风机与气体加热器17相联。气流干燥器4和旋流干燥器10之间设有旋风分离器14。星形加热器16设于一级旋风分离器7与旋流干燥器10之间。

本发明中所用的气流干燥器4的高度与直径之比为15-30。所用的旋流干燥器10的高度与直径比为5-10。

本发明的高弹性组合式节能旋流干燥装置的具体结构及实施方案如下：

含湿物料加料器(3)位于气流干燥器(4)底部，物料依次流经气流干燥器(4)与旋流干燥器(10)，两股干燥介质分别经风机(11)(12)及气体加热器(13)(17)后从两个干燥器底部进入干燥器，入口气速为10-25米/秒，进入旋流干燥器(10)的一股气流约占总干燥介质的15-35％，携带物料从旋流干燥器(10)顶部出米后进入旋风分离器(14)进行气固分离，产品(9)从旋风分离器(14)底部放出，气流则从距气流干燥器(4)顶部4-12米处进入气流干燥器(4)，与另一股气流汇合并继续参与物料的干燥，汇合气流从气流干燥器(4)出来，之后先后进入旋风分离器(7)及(8)进行气固分离，固体物料基本被旋风分离器(7)收集，然后由星形加料器(16)送入旋流于燥器(10)入口，而气流则放空。旋流干燥器(10)，其气固两相流入口为旋流干燥器(10)切线方向，底部设有螺旋导流板(15)，螺旋方向与进口切线方向一致，此外，内部设有多级特定类圆锥形旋流板(5)。干燥器设计参数为：气流干燥器(4)的高度与直径之比为15-30；旋流干燥器(10)的高度与直径之比为5-10。

Claims (3)

1、一种高弹性组合式节能旋流干燥装置，该装置包括风机，气体加热器，气流干燥器，旋流干燥器，一级、二级旋风分离器，其特征在于还包括星形加热器，所述的风机有两台，一台为气流干燥器用风机，该风机与气体加热器相联，一台为旋流干燥器用风机，该风机与气体加热器相联，所述的气流干燥器和旋流干燥器之间设有旋风分离器，所述的星形加热器设于一级旋风分离器与旋流干燥器之间。

2、如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，其中所述的气流干燥器的高度与直径之比为15-30。

3、如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，其中所述的旋流干燥器的高度与直径比为5-10。

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