CN116576654A - 一种闭式循环小苏打气流干燥器系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，螺旋给料机连通至气流干燥器，气流干燥器底部与干燥气体管路相连，气流干燥器顶部与旋风分离器连通，旋风分离器底部通过卸料管路与粉体流冷却器相连，卸料管路设有卸料阀；旋风分离器顶部连接至冷凝塔下端一侧；冷凝塔下端另一侧通过冷凝管路连接至循环冷却器，冷凝管路上设有循环泵；冷凝塔与湿式除尘塔之间连通，湿式除尘塔下端连接有循环泵；湿式除尘塔连通至干燥风机进口，干燥风机连通至气体加热器，气体加热器与气流干燥器下端相连。本发明采用CO2作为干燥气有效的解决了小苏打结疤问题，同时CO2尾气回收节约了成本，减少碳排放，同时也实现了无含尘尾气排放，具有经济效益与环境效益。
Description
技术领域
本发明属于小苏打生产技术领域，尤其是涉及一种闭式循环小苏打气流干燥器系统及使用方法。
背景技术
小苏打产品应用广泛，在食品中常用作疏松剂，也可作为食品复合添加剂，也可用于金属材料的热处理等。小苏打产品生产中一个关键的技术是小苏打的干燥处理，即将生产的湿料小苏打(含水量6％wt左右)干燥为小苏打产品(含水量0.3wt％左右)。
经过调查研究发现目前国内小苏打气流干燥器系统存在着小苏打结疤、尾气排放含尘等问题。
发明创造内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种闭式循环小苏打气流干燥器系统及使用方法，以克服现有技术的缺陷，可以解决小苏打结疤问题以及尾气排放含尘等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，包括气体加热器、气流干燥器、螺旋给料机、旋风分离器、粉体流冷却器、冷凝塔、循环冷却器、湿式除尘塔和干燥风机；
所述螺旋给料机连通至气流干燥器，螺旋给料机用于向气流干燥器中供料，
气流干燥器底部与干燥气体管路相连，气流干燥器顶部与旋风分离器通过管路连通，
旋风分离器底部通过卸料管路与粉体流冷却器相连，卸料管路设有卸料阀；旋风分离器顶部通过管路连接至冷凝塔下端一侧；
所述冷凝塔下端另一侧通过冷凝管路连接至循环冷却器，冷凝管路上设有循环泵；
所述冷凝塔与所述湿式除尘塔之间通过生产水管路连通，湿式除尘塔下端连接有循环泵；
所述湿式除尘塔通过气体管路连通至所述干燥风机进口，干燥风机出口通过管路连通至气体加热器入口，气体加热器出口与气流干燥器下端相连。
进一步的，所述气流干燥器底部设置有湿料粉碎装置，所述干燥气体管线中的气体为CO2气体；所述气流干燥器底部设置排料管。
进一步的，所述冷凝塔设有液位计，所述冷凝塔设有连通至外部的工艺水管路，所述工艺水管路上设有工艺水控制阀。
进一步的，湿式除尘塔下端连接有循环泵；所述湿式除尘塔设置有液位计，生产水管路设有生产水控制阀，所述循环泵用于将湿式除尘塔内生产水泵入冷凝塔。
进一步的，所述干燥风机进口连接有湿式除尘塔，干燥风机出口连接有气体加热器，气体加热器出口与气流干燥器下端相连；所述干燥风机进口设置有CO2补气控制阀；
当干燥风机进口管线的气体流量计流量低于设定值时，CO2补气控制阀打开补充损失的气体；
所述气体加热器出口设置有CO2温度计，其温度过高时或过低时可以通过关小或开大蒸汽控制阀进行调整。
一种闭式循环小苏打气流干燥器系统的使用方法，包括以下步骤
S1、充分接触；气流干燥器内干燥热气体与湿物料小苏打充分接触，干燥气体一方面将热量传至小苏打物料，一方面小苏打物料中的水分蒸发扩散到干燥气体中，实现小苏打的干燥，
S2、物料分离；通过旋风分离器实现气体与小苏打物料的分离，
S3、物料冷却；然后粉体流冷却器将小苏打物料冷却至产品温度，获得小苏打产品。
进一步的，S2中，旋风分离器分离的再循环尾气进入冷凝塔，通过喷洒工艺水来冷却再循环尾气，一方面气流干燥器中蒸发的水分将在冷凝塔中冷凝，一方面洗掉再循环尾气携带的粉尘；冷凝塔(8)中再循环干燥气体温度通过循环冷却器控制，再循环干燥气体的回流温度不超过36℃。
进一步的，湿式除尘塔出口设置的CO2气体流量计可检测再循环气体的流量，可以在流量低于设定值时自动启动CO2补气控制阀进行补气；然后再循环尾气通过干燥风机送入气体加热器，加热后的干燥气体重新具备干燥小苏打的能力，进入新一轮的闭式循环干燥工作。
相对于现有技术，本发明所述的一种闭式循环小苏打气流干燥器系统及使用方法具有以下优势：
本发明所述的一种闭式循环小苏打气流干燥器系统及使用方法，适用于小苏打气流干燥，为小苏打干燥工艺提供了技术支持；采用CO2作为干燥气有效的解决了小苏打结疤问题，有利于在工程项目上推广和使用；闭式循环系统回收CO2尾气节约了成本，具有极大的经济效益；闭式循环系统回收CO2减少碳排放，同时也实现了无含尘尾气排放，具有极大的环境效益。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种闭式循环小苏打气流干燥器系统工艺流程示意图。
附图标记说明：
1、气体加热器；2、湿料粉碎装置；3、气流干燥器；4、螺旋给料机；5、旋风分离器；6、卸料阀；7、粉体流冷却器；8、冷凝塔；9、循环泵；10、循环冷却器；11、湿式除尘塔；12、循环泵；13、干燥风机；21、CO2补气控制阀；22、工艺水控制阀；23、生产水控制阀；24、CO2气体流量计；25、蒸汽控制阀；26、CO2温度计。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，包括气体加热器、气流干燥器、螺旋给料机、旋风分离器、粉体流冷却器、冷凝塔、循环冷却器、湿式除尘塔和干燥风机；所述螺旋给料机连通至气流干燥器，螺旋给料机用于向气流干燥器中供料，气流干燥器底部与干燥气体管路相连，气流干燥器顶部与旋风分离器通过管路连通，旋风分离器底部通过卸料管路与粉体流冷却器相连，卸料管路设有卸料阀；旋风分离器顶部通过管路连接至冷凝塔下端一侧；所述冷凝塔下端另一侧通过冷凝管路连接至循环冷却器，冷凝管路上设有循环泵；所述冷凝塔与所述湿式除尘塔之间通过生产水管路连通，湿式除尘塔下端连接有循环泵；所述湿式除尘塔通过气体管路连通至所述干燥风机进口，干燥风机出口通过管路连通至气体加热器入口，气体加热器出口与气流干燥器下端相连。
优选的，气流干燥器3底部设置有湿料粉碎装置2，气流干燥器3下端连接有螺旋给料机4，气流干燥器3底部与干燥气体管线相连，气流干燥器3顶部与旋风分离器5相连，旋风分离器5底部与粉体流冷却器7相连，旋风分离器5顶部与冷凝塔8下端相连；所述湿料粉碎装置位于螺旋给料机下方；所述干燥气体管线中的气体为CO2气体；所述气流干燥器底部设置排料管。
优选的，冷凝塔8下端连接有循环泵9，循环泵9连接有循环冷却器10；所述冷凝塔8设置有液位计，当液位高于设定值时，工艺水控制阀22打开排出工艺水使冷凝塔8液位至合理位置；所述循环冷却器10的冷却介质为循环水。
优选的，湿式除尘塔11连接有冷凝塔8，湿式除尘塔11下端连接有循环泵12；所述湿式除尘塔11设置有液位计，当液位低于设定值时，生产水控制阀23打开补充生产水使湿式除尘塔11液位至合理位置；所述循环泵12根据需要将湿式除尘塔11内生产水泵入冷凝塔8。
优选的，干燥风机13进口连接有湿式除尘塔11，干燥风机13出口连接有气体加热器1，气体加热器1出口与气流干燥器3下端相连；所述干燥风机13进口设置有CO2补气控制阀21，当干燥风机13进口管线的CO2气体流量计24流量低于设定值时，CO2补气控制阀21打开补充损失的气体；所述气体加热器1出口设置有CO2温度计26，其温度过高时或过低时可以通过开大或关小蒸汽控制阀25进行调整。
如图1所示，利用如上所述的一种闭式循环小苏打气流干燥器系统进行干燥小苏打的方法，气流干燥器3内干燥热气体与湿物料小苏打充分接触，干燥气体一方面将热量传至小苏打物料，一方面小苏打物料中的水分蒸发扩散到干燥气体中，实现小苏打的干燥，然后通过旋风分离器5实现气体与小苏打物料的分离，然后粉体流冷却器7将小苏打物料冷却至产品温度，获得小苏打产品。
具体来说，通过湿料粉碎装置2将粘接的物料粉碎以防止堵塞；设置排料管14便于底部积料的排出与检修；干燥气体为CO2气体，有利于抑制小苏打分解，有效的解决了小苏打结疤问题。
优选的，旋风分离器5分离的再循环尾气进入冷凝塔8，通过喷洒工艺水来冷却再循环尾气，一方面气流干燥器3中蒸发的水分将在冷凝塔8中冷凝，一方面洗掉再循环尾气携带的粉尘；冷凝塔8中再循环干燥气体温度通过循环冷却器10控制，再循环干燥气体的回流温度应尽可能低，并且温度不应超过36℃，以便有足够的能力吸收气流干燥器中小苏打物料的水分。
优选的，由冷凝塔8冷凝后的再循环尾气会携带微量的粉尘和液滴，然后冷凝后的再循环尾气进入湿式除尘塔11进行洗涤以最大限度的减少循环气体中粉尘，以避免闭式循环系统中的结垢问题。
优选的，由冷凝塔8、湿式除尘塔11组成的再循环尾气处理系统有效的处理了尾气中的水分和粉尘，无需将尾气直接排放大气，实现干燥气体循环使用，一方面CO2干燥尾气回收节约了成本，具有极大的经济效益，一方面减少了碳排放，同时也实现了无含尘尾气排放，具有极大的环境效益。
优选的，湿式除尘塔11出口设置的CO2气体流量计24可检测再循环气体的流量，可以在流量低于设定值时自动启动CO2补气控制阀21进行补气；然后再循环尾气通过干燥风机13送入气体加热器1，加热后的干燥气体重新具备干燥小苏打的能力，进入新一轮的闭式循环干燥工作。
根据上述方法，利用一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，即可将湿料小苏打(含水量6％wt)干燥为小苏打产品(含水量0.3％wt)。
通过一个年产5万吨/年的小苏打生产装置应用实例进一步说明。
湿小苏打滤饼流量为6.65t/h，温度为65℃，含水量6％wt，通过螺旋给料机4进入气流干燥器3；干燥气体CO2流量29500m3/h，温度为50℃，通过气体加热器1加热到145℃，与湿小苏打滤饼在气流干燥器3内充分接触，干燥气体一方面将热量传至小苏打物料，一方面小苏打物料中的水分蒸发扩散到干燥气体中，实现小苏打的干燥，干燥后的小苏打流量为6.27t/h，温度80℃，含水率0.3％wt；通过旋风分离器5后，小苏打成品从旋风分离器5下部卸料阀6处进入粉体流冷却器7，小苏打冷却到40℃，得到最终产品小苏打；在旋风分离器5上部，分离的CO2气体进入到冷凝塔8，然后通过喷洒工艺水来冷却再循环尾气CO2，一方面气流干燥器3中蒸发的水分将在冷凝塔8中冷凝，一方面洗掉再循环尾气携带的粉尘，循环泵9流量为40m3/h，吸收再循环干燥气体的热量，将再循环干燥气体的热量通过循环冷却器10带走，再循环干燥气体冷却到36℃；然后再循环尾气CO2进入到湿式除尘塔11进行洗涤以最大限度的减少循环气体中粉尘，以避免闭式循环系统中的结垢问题，循环泵12流量为15m3/h；除尘冷却后的再循环干燥气体通过干燥风机13送入气体加热器1，加热后的干燥气体重新具备干燥小苏打的能力，进入新一轮的闭式循环干燥工作。运行过程中无小苏打结疤问题，同时也实现了无含尘尾气排放。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，包括气体加热器、气流干燥器、螺旋给料机、旋风分离器、粉体流冷却器、冷凝塔、循环冷却器、湿式除尘塔和干燥风机；
所述螺旋给料机连通至气流干燥器，螺旋给料机用于向气流干燥器中供料，
气流干燥器底部与干燥气体管路相连，气流干燥器顶部与旋风分离器通过管路连通，
旋风分离器底部通过卸料管路与粉体流冷却器相连，卸料管路设有卸料阀；旋风分离器顶部通过管路连接至冷凝塔下端一侧；
所述冷凝塔下端另一侧通过冷凝管路连接至循环冷却器，冷凝管路上设有循环泵；
所述冷凝塔与所述湿式除尘塔之间通过生产水管路连通，湿式除尘塔下端连接有循环泵；
所述湿式除尘塔通过气体管路连通至所述干燥风机进口，干燥风机出口通过管路连通至气体加热器入口，气体加热器出口与气流干燥器下端相连。
2.根据权利要求1所述的一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，其特征在于：所述气流干燥器底部设置有湿料粉碎装置，所述干燥气体管线中的气体为CO2气体；所述气流干燥器底部设置排料管。
3.根据权利要求1所述的一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，其特征在于：所述冷凝塔设有液位计，所述冷凝塔设有连通至外部的工艺水管路，所述工艺水管路上设有工艺水控制阀。
4.根据权利要求1所述的一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，其特征在于：湿式除尘塔下端连接有循环泵；所述湿式除尘塔设置有液位计，生产水管路设有生产水控制阀，所述循环泵用于将湿式除尘塔内生产水泵入冷凝塔。
5.根据权利要求1所述的一种闭式循环小苏打气流干燥器系统，其特征在于：所述干燥风机进口连接有湿式除尘塔，干燥风机出口连接有气体加热器，气体加热器出口与气流干燥器下端相连；所述干燥风机进口设置有CO2补气控制阀；
当干燥风机进口管线的气体流量计流量低于设定值时，CO2补气控制阀打开补充损失的气体；
所述气体加热器出口设置有CO2温度计，其温度过高时或过低时可以通过关小或开大蒸汽控制阀进行调整。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的闭式循环小苏打气流干燥器系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、充分接触；气流干燥器内干燥热气体与湿物料小苏打充分接触，干燥气体一方面将热量传至小苏打物料，一方面小苏打物料中的水分蒸发扩散到干燥气体中，实现小苏打的干燥，
S2、物料分离；通过旋风分离器实现气体与小苏打物料的分离，
S3、物料冷却；然后粉体流冷却器将小苏打物料冷却至产品温度，获得小苏打产品。
7.根据权利要求6任意一项所述的闭式循环小苏打气流干燥器系统的使用方法，其特征在于：
S2中，旋风分离器分离的再循环尾气进入冷凝塔，通过喷洒工艺水来冷却再循环尾气，一方面气流干燥器中蒸发的水分将在冷凝塔中冷凝，一方面洗掉再循环尾气携带的粉尘；冷凝塔(8)中再循环干燥气体温度通过循环冷却器控制，再循环干燥气体的回流温度不超过36℃。
8.根据权利要求6任意一项所述的闭式循环小苏打气流干燥器系统的使用方法，其特征在于：湿式除尘塔出口设置的CO2气体流量计可检测再循环气体的流量，可以在流量低于设定值时自动启动CO2补气控制阀进行补气；然后再循环尾气通过干燥风机送入气体加热器，加热后的干燥气体重新具备干燥小苏打的能力，进入新一轮的闭式循环干燥工作。
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