CN2169828Y

CN2169828Y - 组合式高效节能旋流干燥器

Info

Publication number: CN2169828Y
Application number: CN 93219974
Authority: CN
Inventors: 蒋大洲; 金涌; 俞芷青; 张礼
Original assignee: 蒋大洲
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2003-07-30

Abstract

本实用新型涉及一种组合式旋流干燥器，由气固并流提升管干燥器(5)与气固逆流干燥器(6)两级串联组合。含湿物料加料器(4)位于提升管(5)底部，干燥用气体经压缩机(2)及加热箱(3)分别从底部进入提升管(5)和逆流干燥器(6)。在逆流干燥器(6)上部，气固两相流入口及底部气体入口为切向，旋转方向相同，其内有特定的多级类圆锥形旋转板(10)结构，下口截面为螺旋状。夹带部分颗粒的气体从顶部分离器进入旋风分离器(7)，经气固分离后排空，干燥后的物料从底部卸料装置(8)排出。

Description

本实用新型涉及一种组合式高效节能旋流干燥器。

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

若使含湿物料在气流悬浮状态下与干燥介质接触，进行传热传质操作，显然可使传递过程效率、传热传质系数大有提高。操作可在连续或半连续状态下进行，能耗可大幅度下降，且可获得含湿量稳定，质量符合工艺要求的产品，常用的气流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。为弥补待干燥物料停留时间过短的缺陷，可将几台设备串联使用，如流化床卧式多室干燥器，或将稀相气流干燥与浓相流化床干燥串联配合，满足工艺对成品物料含湿量的要求。

近年来在国外专利中出现一种旋转式悬浮干燥装置，德国赫司特公司推出的设备是气固并流式（如图1所示），气体及待干燥湿物料均由干燥器底部送入，首先经过一稀相气流干燥台（5），脱除一部分水份，然后沿切向并流进入旋流式干燥器（9），在旋转气流中不但增加了固体物料停留时间，而且增强了气固两相接触的机率强度，传递速率因而得以明显加大。干燥后的成品由设备顶部引出（8），经气固分离（7）后气体排放。固体成品送料仓包装。据称在聚氯乙烯成品干燥中的实施，可使能源消耗下降30％。

本实用新型的目的在于克服现有技术之足，提供一种新型组合式旋流干燥器，它是对现有专利技术的改善和强化，不仅具有旋转干燥的性能，且藉助于特定形式的内构件，使之得到强化。本实用新型的另一目的在于延长固本颗粒在干燥器内停留时间和强化工艺操作，采用气固并流干燥与逆流旋转干燥串联组合的工艺路线，含湿物料首先与较高温度的干燥气流在并流状态下接触，易脱除的水份（或溶剂分子）进入气相，随干燥气体排出（恒速干燥段），然后再与温度轻低的干燥气流在逆流旋转状态下接触，脱除降速阶段的水份或溶剂分子。由于旋转运动可使颗粒在设备中的停留时间增加，减少了传递阻力，而且由于采用了逆流接触，增加了传递推动力。经上述两级串联干燥后的物料，由干燥器底部排出，顺流一逆流组合流程与单一顺流流程相比，增加了干燥后期的推动力，有明显的优越性。

本实用新型由以下主要部件组成，提升管式稀相并流干燥器，旋转式逆流干燥器、旋风分离器以及加料、卸料部件、布风机、气体加热器等。

旋流干燥器的具体结构是：

湿物料加料器（4）位于提升管（5）底部，干燥用气体（或空气）经风机或压缩机（2）及加热箱（3）分别从底部进入提升管（5）和逆流干燥器（6），入口气速为10～25M／S。在逆流干燥器（6）的上部距其顶端的距离为H₁≥2D处，有旋转方向相同的切向气固两相流入口及底部气体入口。干燥器内有特定的多级类圆锥形旋转板（10），下口截面呈螺旋状，其设计参数为：级数n＝4～12，圆锥角β＝45°～15°，轴向开孔率n₀＝10～25％，切向开孔率n＝5～35％。夹带部分颗料的气体从顶部分离器进入旋风分离器（7），经气固分离后排空。干燥后的物料从底部卸料装置（8）排出。干燥器设计参数为：提升管L／干燥器D＝10～20，旋流干燥器L／D＝2～8。

现结合图2组合式旋流干燥器的整体示意图，对实施本实用新型技术方案说明如下：

干燥用气体（或空气）分为两股，经风机或压缩机（2）及加热箱（3）加热后进入装置，温度为t₁的气体进入稀相并流管式干燥器（5），含湿物料由加料器（4）挤入提升管底部，由气体并流提升，在气固接触过程中发生传质，达到干燥目的。在提升管干燥器顶部经弯管使物料改为向下顺重力场运动，夹带部分颗粒的气体进入旋风分离器（7）经气固分离后排空，此时气体温度已降至t₁′。另一股气体经风机及加热箱加热至温度t₂，沿切向进入旋转式逆流干燥器（6），与向下运动的含湿量处于降速段的物料逆流接触，藉助于特定结构的旋转板（10），为多级类圆锥形，使气流旋转不断增强，并作上升运动，颗粒在受重力作用下降的同时，与旋转气流作圆周运动，在离心力作用下，颗粒向壁面运动，在内构件的引导下颗粒向中心集中，颗粒在反复作离心向心运动中，使气固传质得到强化，使难以干燥的降速段水份（或溶剂）含量得以降低，干燥后的物料经卸料装置（8）排出。

图3为旋转式逆流干燥器中的内构件多级类圆锥形旋转板（10），下口截面是螺旋状，设置于旋转式逆流干燥器内，使上升气流与颗粒呈旋转运动，板数因规模及工艺而定。

本实用新型的另一特征在于设定合理的工艺流程和参数，以减少设备投资和降低能耗。设定的操作温度为t₁及t₂，t₁＞t₂，较高温度t₁的气体与高含湿量的物料接触，不仅保证了传质推动力，也使排放气体经初步干燥除湿到t₁′后排放。较低温度t₂的干燥气体引入旋转式逆流干燥器（6）的底部，与即将排放的低含湿量产品相遇，同样保证了传质推动力，由于将排放物料是与温度较低的t₂气体接触，也防止排放物料因温度较高而带走热量过多。由此可见，在旋转干燥（6）中充分利用了逆流操作的原理，配以内构件造成气固旋转接触，达到提高传质干燥效率之目的。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

1、本实用新型采用气固并流干燥与逆流旋转干燥串联结构，使含湿物料首先与较高温度的干燥气流并流接触，而后再与温度较低的干燥气流逆流接触，于旋转式逆流干燥器内设有多级类圆锥形旋转板，藉助旋转板作用，气流呈旋转运动延长颗粒在设备中的停留时间，减少了传递阻力，同时也增加了传递推动力，强化了工艺操作。

2、本实用新型设定合理的工艺流程和参数，较高温度t₁的气体与高含湿量物料接触，较低温度t₂的干燥气体引入旋转式逆流干燥器的底部，保证了传质的推动力，也防止排放物料带走热量过多，有效降低能耗。

3、本实用新型可用于MBS、PVC、ABS等树脂干燥，亦可用于其他化工制品、药品、染料、生化制品、食品的干燥，均可获得强化生产、提高产量、降低能耗、减少设备投资与操作费用的显著效果。

附图说明

图1 旋转式悬浮干燥装置示意图

图2 组合式旋流干燥器整体示意图

图3 旋转板结构示意图

图示（图2、3）

1、气体过滤器 2、风机或压缩机 3、加热箱 4、加料器

5、管式干燥器 6、旋流干燥器 7、旋风分离器 8、卸料装置

9、旋转板 10、旋转板截面

Claims

1、一种组合式高效节能旋流干燥器，系由稀相并流提升管干燥器与旋转式逆流干燥器组成，其特征在于该装置为气固并流提升管干燥器(5)与气固逆流干燥器(6)两级串联组合，含湿物料加料器(4)位于提升管(5)底部，干燥用气体(或空气)经风机或压缩机(2)及加热箱(3)分别从底部进入提升管(5)和逆流干燥器(6)，在逆流干燥器(6)内有特定结构的多级类圆锥形旋转板(10)，夹带部分颗粒的气体从顶部分离器进入旋风分离器(7)，经气固分离后排空，干燥后的物料从底部卸料装置(8)排出。

2、如权利要求1所述的干燥器，其特征在于旋流干燥器（6）的上部气固两相流入口及底部气体入口均为切向、旋转方向相同、入口气速为10～25米／秒。

3、如权利要求1所述的干燥器，其特征在于所述的多级类圆锥形旋转板（10）的设计参数为：

级数 n＝4～12

圆锥角 β＝45°～15°

轴向开孔率n_a＝10～25％

切向开孔率n_r＝5～35％

4、如权利要求1所述的干燥器，其特征在于该装置设计参数为：

提升管L／干燥器D＝10～20

旋流干燥器L／D＝2～8

5、如权利要求1、2所述的干燥器，其特征在于旋流干燥器（6）顶部气固两相流切向入口距干燥器顶端的距离为H1≥2D。