CN204380289U - 一种干燥和气粉一体化工艺的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干燥和气粉一体化工艺的装置，属于化工过程装备技术领域；该装置包括干燥塔、喷头、浆料供应装置和压缩空气供应装置，喷头设置于干燥塔内顶部，浆料供应装置和压缩空气供应装置位于干燥塔外部，浆料供应装置、压缩空气供应装置与喷头连通，喷头包括喷头本体，其腔体通过带分散孔的分散板分隔成进料腔和混合腔，进料腔上设置有进料口，所述混合腔上设置有进气口，喷嘴设置于混合腔的端部；本实用新型的干燥和气粉一体化工艺的装置，通过装置整体架构和喷头的结构设计，经喷头喷出后形成超音速气流雾化料浆，物料所具有的雾化状态能够实现干燥和气粉工艺一体化，使产品的流动性和分散性得到提高，同时能够降低粉体的生产成本和设备投入、维护成本。

Description

一种干燥和气粉一体化工艺的装置

技术领域

本实用新型涉及一种粉体生产装置，特别是一种干燥和气粉一体化工艺的装置，属于化工过程装备技术领域。

背景技术

喷雾干燥有离心干燥和压力干燥，离心喷雾干燥的产品粒径D50在30-40微米之间，压力喷雾干燥产品的粒径D50在15-70微米之间，两种喷雾干燥的产品因粒径较粗，虽然流动性较好，但分散性差。现阶段粉体产品都是通过干燥和气粉两步完成，造成大量能源消耗，人工、包装、检修成本居高不下，虽然产品粒径D50在5-9微米可控，但产品流动性差，分散性不好。

实现干燥和气粉一体化工艺，难点在于：（1）喷头的雾化状态要能实现喷雾的快速干燥，不因为干燥的时间而影响形成固相产品的粒径，（2）喷雾中固相的粒径本身要能满足产品的要求。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够用于干燥和气粉一体化工艺的装置，通过装置整体架构和喷头的结构设计，使得经喷头喷出后的物料所具有的雾化状态能够实现干燥和气粉工艺一体化，通过装置的整体设计能够实现干燥和气粉一体化工艺，以有效地提高产品的流动性和分散性指标，同时能够降低粉体的生产成本和设备投入、维护成本。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种干燥和气粉一体化工艺的装置，包括干燥塔、喷头、浆料供应装置和压缩空气供应装置；所述喷头包括中空腔体结构的喷头本体，所述喷头本体的腔体通过分散板分隔成进料腔和混合腔，所述分散板上设置有均匀布置的分散孔，喷头本体上设置有进料口、进气口和喷嘴，所述进料口设置于进料腔上，所述进气口设置于混合腔上，所述喷嘴设置于混合腔的端部；所述喷头设置于干燥塔内顶部的中间位置上，所述浆料供应装置和压缩空气供应装置位于干燥塔外部，所述浆料供应装置与喷头的进料口连通，所述压缩空气供应装置与喷头的进气口连通。

本实用新型的干燥和气粉一体化工艺的装置，上述喷头结构实现了浆料和气体的独立进入，并且在高压进料状态下，浆料通过分散板上的分散孔进一步实现浆料固、液相均匀和分散，特别是不均匀的固相再次均匀和分散，分散后的浆料再进入混合腔中与高压的气体进行混合并通过喷嘴喷出，形成超音速气流雾化料浆。这种喷头结构不仅解决了传统喷头固、液两相浆料在喷头内的分散难题，同时相对独立的进料、进气结构辅以多点分布的分散孔实现了气、液、固三相在混合腔内高度均匀的混合，使得喷出的物料具有相当高的雾化程度且固相粒径均匀，便于在下一步的蒸发过程中水分快速的蒸发，有效的提高产品的粒径指标，从而有利于实现干燥和气粉工艺一体化。

所述浆料供应装置和压缩空气供应装置实现浆料和压缩空气同时进入喷头，形成超音速气流雾化料浆，使得料浆高度雾化，在干燥塔内迅速实现浆料的水分蒸发，从而实现干燥和气粉一体化工艺。这样的工艺提高了产品粉体的流动性和分散性指标，同时能够降低粉体的生产成本和设备投入、维护成本。

本实用新型的干燥和气粉一体化工艺的装置，其喷头的分散孔的孔径为6mm-10mm，该孔径范围下使得有利于实现更细粒径产品的形成，进一步的，所述孔径较优的为8mm。

进一步的，喷头的喷嘴的出口呈锥型结构，其锥角α为70°-80°，较优的α为75°，喷嘴的喷眼孔径为4mm-6mm，较优的喷眼孔径为5.5mm。锥型结构的喷嘴出口不仅提高了喷液的雾化能力，由于该喷头工作压力较高，锥型结构的喷嘴出口还有利于降低喷嘴的磨损，喷嘴的上述结构参数有利于进一步提高喷嘴的雾化和固相分散程度，提高干燥效率和产品质量。

进一步的，所述喷头的混合腔上还设置有清洗气进口，所述清洗气进口与混合腔相切设置。所述清洗气进口在停车前可以对喷头内部进行吹扫，防止滞留的浆料将腔体内和喷嘴阻塞，相切设置使得进入的高压清洗气沿腔体杯壁切向螺旋状流入，更好的实现腔体内壁的吹扫和清洗，同时这种设计能够进一步降低清洗气进口对腔体气、液、固相混合过程的影响。

所述清洗气进口与压缩空气供应装置连通，能够节省单独的清洗气进口供气装置投入。

本实用新型的干燥和气粉一体化工艺的装置，所述干燥塔塔体的顶部设置有热风进口，塔体的底部设置有粉体收集装置。

进一步的，所述热风进口与塔体相切设置。

热风进口的热风一方面提供水分蒸发的热量，热风进口与塔体相切设置使得热风在塔体内呈螺旋形下降，提高了物料干燥停留时间，另一方面提高了热风和物料的混合均匀程度，进一步提高了粉体的分散效果和干燥效果，使得还未充分干燥的粉体不会相互粘结，解决团聚问题。

进一步的，所述粉体收集装置为旋风分离器或者袋式除尘器，或者旋风分离器和袋式除尘器的串联组合。粉体收集装置实现粉体与高湿气体的分离，并完成干燥粉体的收集。

本实用新型的干燥和气粉一体化工艺的装置，所述干燥塔塔体的内径为3m-4m，塔高8m-12m，为粉体的干燥提供较优的停留时间和干燥效果。

本实用新型的干燥和气粉一体化工艺的装置，所述浆料供应装置为浆料压力罐，所述压缩空气供应装置为压缩空气罐。采用压缩空气进料实现了进料的稳定和均匀。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

（1）所述干燥和气粉一体化工艺的装置，通过装置整体架构和喷头的结构设计，使得经喷头喷出后的物料所具有的雾化状态能够实现干燥和气粉工艺一体化，通过装置供料和干燥的整体设计能够实现干燥和气粉一体化工艺，以有效的提高产品的流动性和分散性指标，同时能够降低粉体的生产成本和设备投入、维护成本，

（2）装置中的喷头结构巧妙、设计合理，独立的浆料进料腔体辅以分散板的分散孔设计有利于混合浆料固、液两相的分散，进一步的在混合腔内使得气、液、固三相得到良好的混合，通过喷嘴产生的超音速气流雾化料浆，得到雾化良好且固相分布均匀的物料状态，使得下一步能够实现对喷雾的快速干燥，为干燥和气粉一体化工艺奠定良好的硬件基础，从而生产出流动性好，分散性高的粉粒产品，该喷头还能够广泛的应用于各类雾化造粒工艺设备中。

附图说明

图1是本实用新型的干燥和气粉一体化工艺装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型图1中喷头的结构示意图；

图3是本实用新型图2中喷嘴的结构示意图。

图中标记：1-干燥塔、11-热风进口、12-粉体收集装置、2-喷头、21-喷头本体、22-分散板、23-进料腔、24-混合腔、25-分散孔、26-进料口、27-进气口、28-喷嘴、29-清洗气进口、210-出口、211-喷眼、3-浆料供应装置、4-压缩空气供应装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实用新型的干燥和气粉一体化工艺装置，其结构如图1所示，包括干燥塔1、喷头2、浆料供应装置3和压缩空气供应装置4，所述喷头2设置于干燥塔1内顶部的中间位置上，所述浆料供应装置3和压缩空气供应装置4位于干燥塔外部，所述浆料供应装置3和压缩空气供应装置4与喷头2连通。

所述干燥塔1塔体的顶部设置有热风进口11，塔体的底部设置有粉体收集装置12，塔体的内径为3m-4m，塔高8m-12m，热风进口11与塔体相切设置，粉体收集装置12为旋风分离器或者袋式除尘器，或者旋风分离器和袋式除尘器的串联组合。

所述浆料供应装置3可以通过泵供料，但本实施例中浆料供应装置3采用浆料压力罐设计并以压缩空气提供压力的方式供料，所述浆料压力罐设置有浆料进口和压缩空气进口，压缩空气供应装置4为压缩空气罐进行供气。

本实施例中，所述喷头2结构如图2所示，包括中空腔体结构的喷头本体21，所述喷头本体21的腔体通过分散板22分隔成进料腔23和混合腔24，所述分散板22上设置有均匀布置的分散孔25，喷头本体21上设置有进料口26、进气口27和喷嘴28，所述进料口26设置于进料腔23上，所述进气口27设置于混合腔24上，所述喷嘴28设置于混合腔24的端部。所述浆料供应装置3与喷头2的进料口26连通，所述压缩空气供应装置4与喷头2的进气口27连通。

这种喷头结构实现了浆料和气体的独立进入，并且在带压进料状态下，浆料通过分散板22上的分散孔25进一步实现浆料固、液相均匀和分散，特别是不均匀的固相再次均匀和分散，分散后的浆料再进入混合腔24中与高压的气体进行混合并通过喷嘴28喷出，这种喷头结构不仅解决了传统喷头固、液两相浆料在喷头内的分散难题，同时相对独立的进料、进气结构辅以多点分布的分散孔25实现了气、液、固三相在混合腔24内高度均匀的混合，通过喷头形成超音速气流雾化料浆，使得喷出的物料具有相当高的雾化程度且固相粒径均匀，便于在下一步的蒸发过程中水分快速的蒸发，有效的提高产品的粒径指标，从而有利于实现干燥和气粉工艺一体化。

进一步的，所述混合腔24上还设置有清洗气进口29，所述清洗气进口29与混合腔24相切设置，清洗气进口29与压缩空气供应装置4连通。

本实施例中，所述喷头本体21腔体的直径为80mm-120mm，整个腔体长度为250mm-350mm，混合腔24的长度为150mm-250mm。

所述分散孔25的孔径为6mm-10mm，较优的为8mm，分散孔25在分散板22上均匀的矩阵布置、平行错位布置或者以同心圆方式布置。

本实施例中，喷嘴28的结构示意如图3所示，所述喷嘴28的出口210呈锥型结构，其锥角α为70°-80°，较优的为75°；喷嘴28的喷眼211孔径b为4mm-6mm，较优的为5.5mm；所述混合腔24端部沿圆周均匀设置有4-8个喷嘴28，较优的为6个，且喷嘴28的轴心与喷头的轴心夹角为锐角。

本实用新型的干燥和气粉一体化工艺的装置，通过装置整体架构和喷头的结构设计，使得经喷头喷出后的物料所具有的雾化状态能够实现干燥和气粉工艺一体化，通过装置供料和干燥的整体设计能够实现干燥和气粉一体化工艺，以有效的提高产品的流动性和分散性指标，同时能够降低粉体的生产成本和设备投入、维护成本。

该装置中的喷头结构巧妙、设计合理，独立的浆料进料腔体辅以分散板的分散孔设计有利于混合浆料固、液两相的分散，进一步的在混合腔内使得气、液、固三相得到良好的混合，通过喷嘴的喷出后得到雾化良好且固相分布均匀的物料状态，使得下一步能够实现对喷雾的快速干燥，为干燥和气粉一体化工艺奠定良好的硬件基础，从而生产出流动性好，分散性高的粉粒产品，该喷头还能够广泛的应用于各类雾化造粒工艺设备中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：

包括干燥塔（1）、喷头（2）、浆料供应装置（3）和压缩空气供应装置（4）；

所述喷头（2）包括中空腔体结构的喷头本体（21），所述喷头本体（21）的腔体通过分散板（22）分隔成进料腔（23）和混合腔（24），所述分散板（22）上设置有均匀布置的分散孔（25），喷头本体（21）上设置有进料口（26）、进气口（27）和喷嘴（28），所述进料口（26）设置于进料腔（23）上，所述进气口（27）设置于混合腔（24）上，所述喷嘴（28）设置于混合腔（24）的端部；

所述喷头（2）设置于干燥塔（1）内顶部的中间位置上，所述浆料供应装置（3）和压缩空气供应装置（4）位于干燥塔（1）外部，所述浆料供应装置（3）与喷头（2）的进料口（26）连通，所述压缩空气供应装置（4）与喷头（2）的进气口（27）连通。

2.如权利要求1所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述分散孔（25）的孔径为6mm-10mm。

3.如权利要求1所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述喷嘴（28）的出口（210）呈锥型结构，其锥角α为70°-80°，喷嘴（28）的喷眼（211）孔径为4mm-6mm。

4.如权利要求1所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述喷头（2）的混合腔（24）上还设置有清洗气进口（29）。

5.如权利要求4所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述清洗气进口（29）与压缩空气供应装置（4）连通。

6.如权利要求1所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述干燥塔（1）塔体的顶部设置有热风进口（11），塔体的底部设置有粉体收集装置（12）。

7.如权利要求6所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述热风进口（11）与塔体相切设置。

8.如权利要求6所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述粉体收集装置（12）为旋风分离器或者袋式除尘器，或者旋风分离器和袋式除尘器的串联组合。

9.如权利要求6所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述干燥塔（1）塔体的内径为3m-4m，塔高8m-12m。

10.如权利要求1所述的干燥和气粉一体化工艺的装置，其特征在于：所述浆料供应装置（3）为浆料压力罐，所述压缩空气供应装置（4）为压缩空气罐。