CN115371406A - 一种白炭黑干燥设备及干燥工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种白炭黑干燥设备及干燥工艺，涉及白炭黑干燥技术领域，包括喷雾干燥塔及滚筒干燥组件，还包括一级调整组件，所述一级调整组件的进气端与喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件的出气端相连；以及与滚筒干燥组件的进气端相连的二级调整组件，所述二级调整组件从一级调整组件上端插入且其下端为开放端；经过一级调整组件除湿的废气于二级调整组件下端进入并在二级调整组件内部完成降尘回收后流入滚筒干燥组件中供白炭黑干燥使用。本发明处理步骤简单、设备组成简单利用率高，降低了操作和维护成本。

Description

一种白炭黑干燥设备及干燥工艺
技术领域
本发明属于白炭黑干燥技术领域，具体涉及一种白炭黑干燥设备及干燥工艺。
背景技术
沉淀法制备白炭黑由于成本低操作简单，目前得到较多应用，而沉淀法制备白炭黑的生产过程中，干燥是非常重要的一道工序，目前主要采用的是喷雾干燥和闪蒸干燥，综合考虑能耗和生产效率，一般白炭黑浆料采用的是喷雾干燥，水分控制范围在4-8wt％，这种白炭黑在橡胶行业就能作一般用途，针对特殊用于的白炭黑，则要求水分含量低于2wt％，现有的做法通常是提高热风温度并延长干燥时间，使白炭黑浆料中的水分一次蒸发至2wt％以下，并使一次喷雾干燥的尾气温度达到110℃以上(通常在110～120℃之间)，从而抑制干燥后的白炭黑粉料从尾气中吸水，达到控制水含量的目的。这种做法不仅大大增加了生产能耗，降低了生产效率，而且产品的品质很不稳定，尾气中含有的大量热能也无法得到有效利用而使得能源利用率非常低；
现有技术中，例如专利号为CN103332695B提出的一种白炭黑二次干燥方法，采用喷雾干燥对白炭黑浆料进行第一次干燥，将第一次干燥后得到的白炭黑粉体经袋滤捕集后直接送入气流干燥塔内进行第二次干燥，再将将第二次干燥后得到的白炭黑粉体经袋滤捕集后真空包装，但其实际应用时，针对喷雾干燥产生的尾气的处理步骤及使用设备较为复杂，并不能很好地降低设备成本，提高设备利用率以及降低操作和维护成本；
综上所述，为解决上述存在的问题，我们提出了一种白炭黑干燥设备及干燥工艺。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种白炭黑干燥设备及干燥工艺。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种白炭黑干燥设备，包括喷雾干燥塔及滚筒干燥组件，还包括一级调整组件，所述一级调整组件的进气端与喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件的出气端相连，用于对喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件输出的废气进行除湿；以及
与滚筒干燥组件的进气端相连的二级调整组件，所述二级调整组件从一级调整组件上端插入且其下端为开放端，用于对经过一级调整组件除湿的废气进行降尘回收；
经过一级调整组件除湿的废气于二级调整组件下端进入并在二级调整组件内部完成降尘回收后流入滚筒干燥组件中供白炭黑干燥使用。
作为本发明的进一步优化方案，所述一级调整组件包括干燥筒体、设于干燥筒体内的螺旋干燥板以及设于干燥筒体下端与螺旋干燥板下端连接的振动下料件，所述干燥筒体上端设有废气进管。
所述螺旋干燥板包括螺旋板体、均布开设于螺旋板体上的嵌槽以及活动设于嵌槽内的吸湿件，所述螺旋板体外端设有围板并且围板上均布活动插接有摆杆，所述摆杆的外端部与干燥筒体的内侧壁相垂直转动配合，所述围板与干燥筒体内侧壁之间设有第二密封件。
所述振动下料件包括端座、设于端座上端面上的锥形罩、设于端座下端面与锥形罩相连接的第一振动电机，所述锥形罩的外部设有与螺旋干燥板下端相连接的第一传动杆，所述端座外周设有与干燥筒体下端相抵接的第一密封件，所述干燥筒体的下端外侧设有与端座相连接的翻转机组。
所述二级调整组件包括绝缘筒，所述绝缘筒下端为收尘部并且与螺旋干燥板中部相插接，所述绝缘筒中插接有放电极，所述放电极的上端连接有高压电源接头端，所述绝缘筒顶端设有净化气体出管，所述收尘部上均布为多个收尘板，所述收尘板上均布有凸杆。
所述二级调整组件还包括筛尘机构，所述筛尘机构包括设于每个收尘板外的主杆以及设于绝缘筒内的第二振动电机，所述主杆的外部设有与凸杆相连接的连接套，多个所述主杆外部连接有同一个套环，靠近所述第二振动电机处的一个主杆与第二振动电机的振动端相连接。
所述滚筒干燥组件包括滚筒主体，所述滚筒主体由滚动驱动机组驱动滚动，所述滚筒主体的一端设有电加热器并且电加热器的进气端与净化气体出管相连接，滚筒主体的另一端设有废气出管。
本发明还提供一种利用上述任一所述的白炭黑干燥设备的白炭黑干燥工艺，包括以下步骤：
(1)利用喷雾干燥塔对白炭黑粗产品进行喷雾干燥后，得到白炭黑初成品；
(2)将喷雾干燥塔出气端流出的废气引入一级调整组件中进行干燥除湿后于二级调整组件下端进入并在二级调整组件内部完成降尘回收后得到干净空气，输送至滚筒干燥组件中；
(3)将步骤得到的白炭黑初成品送至滚筒干燥组件中，加热步骤得到的干净空气供白炭黑初成品干燥使用，白炭黑初成品经过滚筒干燥组件干燥后得到白炭黑成品；
(4)经滚筒干燥组件出气端流出的废气按照步骤相同的操作得到供输送至滚筒干燥组件中供白炭黑干燥使用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明对喷雾干燥及滚筒干燥产生的废气进行集中处理后再次应用至白炭黑产品的二次干燥操作中，实现了能源的循环利用，降低生产能耗，且处理步骤简单、设备组成简单利用率高，降低了操作和维护成本；
(2)本发明对喷雾干燥及滚筒干燥产生的废气进行集中处理的同时对废气中携带的白炭黑粉尘实现降尘回收，解决了白炭黑二次干燥过程中存在的损耗问题。
附图说明
图1为本发明提供的整体结构示意图；
图2为本发明提供的调气组件的内部结构示意图；
图3为本发明提供的一级调整组件的俯剖图；
图4为本发明提供的二级调整组件的内部结构示意图；
图5为本发明提供的收尘板的结构示意图；
图中：1、滚筒干燥组件；11、滚筒主体；12、滚动驱动机组；13、电加热器；14、废气出管；2、一级调整组件；21、干燥筒体；22、废气进管；23、螺旋干燥板；231、螺旋板体；232、围板；233、嵌槽；234、吸湿件；235、摆杆；24、振动下料件；241、端座；242、锥形罩；243、第一振动电机；244、第一传动杆；245、第一密封件；25、第二密封件；3、二级调整组件；31、绝缘筒；32、收尘部；33、放电极；34、高压电源接头端；35、净化气体出管；36、收尘板；37、凸杆；38、筛尘机构；381、主杆；382、连接套；383、套环；384、第二振动电机；4、翻转机组。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的一种白炭黑干燥设备，包括喷雾干燥塔及滚筒干燥组件1，还包括一级调整组件2，所述一级调整组件2的进气端与喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件1的出气端相连，用于对喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件1输出的废气进行除湿；以及
与滚筒干燥组件1的进气端相连的二级调整组件3，所述二级调整组件3从一级调整组件2上端插入且其下端为开放端，用于对经过一级调整组件2除湿的废气进行降尘回收；
经过一级调整组件2除湿的废气于二级调整组件3下端进入并在二级调整组件3内部完成降尘回收后流入滚筒干燥组件1中供白炭黑干燥使用。
实施例2
在实施例1的基础上，如图2-3所示，所述一级调整组件2包括干燥筒体21、设于干燥筒体21内的螺旋干燥板23以及设于干燥筒体21下端与螺旋干燥板23下端连接的振动下料件24，所述干燥筒体21上端设有废气进管22。
所述螺旋干燥板23包括螺旋板体231、均布开设于螺旋板体231上的嵌槽233以及活动设于嵌槽233内的吸湿件234，吸湿件234选用可重复利用的吸湿材料制成，所述螺旋板体231外端设有围板232并且围板232上均布活动插接有摆杆235，所述摆杆235的外端部与干燥筒体21的内侧壁相垂直转动配合，在振动下料件24驱动螺旋干燥板23在垂直范围内转动时，围板232所活动连接的摆杆235可与干燥筒体21的内侧壁产生垂直转动配合，可保证螺旋板体231与干燥筒体21连接的同时也能保证螺旋板体231可上下活动实现振动，所述围板232与干燥筒体21内侧壁之间设有第二密封件25，保证围板232与干燥筒体21的密封性，使得废气沿着螺旋板体231的形状依次自上而下的流动完成除湿干燥。
所述振动下料件24包括端座241、设于端座241上端面上的锥形罩242、设于端座241下端面与锥形罩242相连接的第一振动电机243，所述锥形罩242的外部设有与螺旋干燥板23下端相接触的第一传动杆244，所述端座241外周设有与干燥筒体21下端相抵接的第一密封件245，所述干燥筒体21的下端外侧设有与端座241相连接的翻转机组4。
具体使用过程为，喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件1的出气端流出的废气进干燥筒体21上的废气进管22进入后，废气沿着螺旋干燥板23自上而下的流动，螺旋板体231上均布为吸湿件234，随着废气自上而下流动的过程中，吸湿件234将废气中含有的水分进行吸湿干燥，废气到达干燥筒体21的下端后沿着锥形罩242从二级调整组件3的下端进入；
由于喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件1流出的废气中含有一定白炭黑粉尘，其与螺旋板体231接触时，会有白炭黑粉尘吸附在螺旋板体231上，此时，将第一振动电机243启动振动后通过第一传动杆244使得其连接发的螺旋板体231产生上下垂直范围内的抖动，使得依附在螺旋板体231上的粉尘沉降至锥形罩242上，待整机停止运作时，通过翻转机组4将振动下料件24从干燥筒体21底部翻转打开后，即可对收集在锥形罩242上的白炭黑粉尘进进行回收。
实施例3
在实施例2的基础上，如图4-5所示，所述二级调整组件3包括绝缘筒31，所述绝缘筒31下端为收尘部32并且与螺旋干燥板23中部相插接，所述绝缘筒31中插接有放电极33，所述放电极33的上端连接有高压电源接头端34，所述绝缘筒31顶端设有净化气体出管35，所述收尘部32上均布为多个收尘板36，所述收尘板36上均布有凸杆37。
所述二级调整组件3还包括筛尘机构38，所述筛尘机构38包括设于每个收尘板36外的主杆381以及设于绝缘筒31内的第二振动电机384，所述主杆381的外部设有与凸杆37相连接的连接套382，多个所述主杆381外部连接有同一个套环383，靠近所述第二振动电机384处的一个主杆381与第二振动电机384的振动端相连接。
具体的，经过一级调整组件2除湿后的废气经二级调整组件3的下端进入，高压电源接头端34接入高压电源后，收尘部32形成高压静电场，掺有白炭黑粉尘的废气被电分离，尘粒与负离子结合带上浮点后，趋向收尘板36后实现沉积，气体通过净化气体出管35流出，随后再利用筛尘机构38将收尘板36上沉积的白炭黑粉尘筛去后进行白炭黑粉尘的回收，具体的，第二振动电机384驱动振动带动与之连接的主杆381产生振动，由于多个所述主杆381外部通过同一套环383连接，在一个主杆381振动后其与主杆381随之振动，收尘板36上均布有凸杆37，凸杆37通过连接套382与主杆381相连接，主杆381振动后使得凸杆37随之振动，附着在其上的粉尘随之被筛落至锥形罩242上，并按照实施例2中的操作过程可实现对白炭黑粉尘的集中回收，使得针对白炭黑的二次干燥过程中，可降低白炭黑的损失率。
所述滚筒干燥组件1包括滚筒主体11，所述滚筒主体11由滚动驱动机组12驱动滚动，所述滚筒主体11的一端设有电加热器13并且电加热器13的进气端与净化气体出管35相连接，滚筒主体11的另一端设有废气出管14，滚筒主体11一端上部设有进料管用于白炭黑初成品的进料，滚筒主体11另一端下部设有用于白炭黑最终成品的出料，滚筒主体11包括与滚动驱动机组12相连接的滚筒部，滚筒部滚动带动其内部的物料滚动，滚筒主体11一端的电加热器13对净化空气加热后，热空气进入滚筒部与物料实现热交换，最后热空气从废气出管14中流出再次进入一级调整组件2内进行重复气体除湿降尘的净化操作。
实施例4
在实施例3的基础上，本实施例提供一种利用上述任一所述的白炭黑干燥设备的白炭黑干燥工艺，包括以下步骤：
(1)利用喷雾干燥塔对白炭黑粗产品进行喷雾干燥后，得到白炭黑初成品；
(2)将喷雾干燥塔出气端流出的废气引入一级调整组件2中进行干燥除湿后于二级调整组件3下端进入并在二级调整组件3内部完成降尘回收后得到干净空气，输送至滚筒干燥组件1中；
(3)将步骤1得到的白炭黑初成品送至滚筒干燥组件1中，加热步骤2得到的干净空气供白炭黑初成品干燥使用，白炭黑初成品经过滚筒干燥组件1干燥后得到白炭黑成品；
(4)经滚筒干燥组件1出气端流出的废气按照步骤2相同的操作得到供输送至滚筒干燥组件1中供白炭黑干燥使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种白炭黑干燥设备，包括喷雾干燥塔及滚筒干燥组件(1)，其特征在于：还包括一级调整组件(2)，所述一级调整组件(2)的进气端与喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件(1)的出气端相连，用于对喷雾干燥塔和/或滚筒干燥组件(1)输出的废气进行除湿；以及
与滚筒干燥组件(1)的进气端相连的二级调整组件(3)，所述二级调整组件(3)从一级调整组件(2)上端插入且其下端为开放端，用于对经过一级调整组件(2)除湿的废气进行降尘回收；
经过一级调整组件(2)除湿的废气于二级调整组件(3)下端进入并在二级调整组件(3)内部完成降尘回收后流入滚筒干燥组件(1)中供白炭黑干燥使用。
2.根据权利要求1所述的一种白炭黑干燥设备，其特征在于：所述一级调整组件(2)包括干燥筒体(21)、设于干燥筒体(21)内的螺旋干燥板(23)以及设于干燥筒体(21)下端与螺旋干燥板(23)下端连接的振动下料件(24)，所述干燥筒体(21)上端设有废气进管(22)。
3.根据权利要求2所述的一种白炭黑干燥设备，其特征在于：所述螺旋干燥板(23)包括螺旋板体(231)、均布开设于螺旋板体(231)上的嵌槽(233)以及活动设于嵌槽(233)内的吸湿件(234)，所述螺旋板体(231)外端设有围板(232)并且围板(232)上均布活动插接有摆杆(235)，所述摆杆(235)的外端部与干燥筒体(21)的内侧壁相垂直转动配合，所述围板(232)与干燥筒体(21)内侧壁之间设有第二密封件(25)。
4.根据权利要求3所述的一种白炭黑干燥设备，其特征在于：所述振动下料件(24)包括端座(241)、设于端座(241)上端面上的锥形罩(242)、设于端座(241)下端面与锥形罩(242)相连接的第一振动电机(243)，所述锥形罩(242)的外部设有与螺旋干燥板(23)下端相连接的第一传动杆(244)，所述端座(241)外周设有与干燥筒体(21)下端相抵接的第一密封件(245)，所述干燥筒体(21)的下端外侧设有与端座(241)相连接的翻转机组(4)。
5.根据权利要求1所述的一种白炭黑干燥设备，其特征在于：所述二级调整组件(3)包括绝缘筒(31)，所述绝缘筒(31)下端为收尘部(32)并且与螺旋干燥板(23)中部相插接，所述绝缘筒(31)中插接有放电极(33)，所述放电极(33)的上端连接有高压电源接头端(34)，所述绝缘筒(31)顶端设有净化气体出管(35)，所述收尘部(32)上均布为多个收尘板(36)，所述收尘板(36)上均布有凸杆(37)。
6.根据权利要求5所述的一种白炭黑干燥设备，其特征在于：所述二级调整组件(3)还包括筛尘机构(38)，所述筛尘机构(38)包括设于每个收尘板(36)外的主杆(381)以及设于绝缘筒(31)内的第二振动电机(384)，所述主杆(381)的外部设有与凸杆(37)相连接的连接套(382)，多个所述主杆(381)外部连接有同一个套环(383)，靠近所述第二振动电机(384)处的一个主杆(381)与第二振动电机(384)的振动端相连接。
7.根据权利要求6所述的一种白炭黑干燥设备，其特征在于：所述滚筒干燥组件(1)包括滚筒主体(11)，所述滚筒主体(11)由滚动驱动机组(12)驱动滚动，所述滚筒主体(11)的一端设有电加热器(13)并且电加热器(13)的进气端与净化气体出管(35)相连接，滚筒主体(11)的另一端设有废气出管(14)。
8.一种利用权利要求1-7任一所述的白炭黑干燥设备的白炭黑干燥工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用喷雾干燥塔对白炭黑粗产品进行喷雾干燥后，得到白炭黑初成品；
(2)将喷雾干燥塔出气端流出的废气引入一级调整组件(2)中进行干燥除湿后于二级调整组件(3)下端进入并在二级调整组件(3)内部完成降尘回收后得到干净空气，输送至滚筒干燥组件(1)中；
(3)将步骤(1)得到的白炭黑初成品送至滚筒干燥组件(1)中，加热步骤(2)得到的干净空气供白炭黑初成品干燥使用，白炭黑初成品经过滚筒干燥组件(1)干燥后得到白炭黑成品；
(4)经滚筒干燥组件(1)出气端流出的废气按照步骤(2)相同的操作得到供输送至滚筒干燥组件(1)中供白炭黑干燥使用。
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