一种低温流化造粒装备的制作方法

专利2023-12-04  70


本实用新型属于低温造粒生产技术领域,具体涉及低熔点物料的造粒技术。



背景技术:

现有技术中用于添加剂、农药、食品加工领域的规模化生产的造粒干燥设备,通常是高温热风造粒形式,温度通常在110℃以上,是一个筒状塔体,由上塔段、中筒体、排料段、料液雾化装置、排风管组成。干燥热风进入上塔段,在排风管外部引力作用下向下流动,流经筒体后从塔体下部的排风管排出。料液在压力泵的作用下经料液雾化装置雾化喷入塔内,雾化的小颗粒和热风进行热湿交换,完成水分蒸发,并随干燥热风向下运行,去除水分的物料进入排料段,然后从排料段底部的排出。

这种喷雾塔在实际运行时,因干燥热风温度比较高,快速颗粒成型时间较短,无法适应低熔点物料的造粒,有时物料要求低于80℃的热风干燥,有时甚至低于60℃。同时形成的颗粒不紧密不压实,密度较小。

还有一种造粒形式是沸腾造粒,其通常是一个单体,由进风室,沸腾段,内过滤排风段组成,其一般是从底部进风,料液喷入沸腾段雾化后与热风结合,形成热湿交换,并形成颗粒。通常用于试验、小规模间歇生产,不能连续大规模生产。其进风温度通常在100~130℃,其快速造粒,也会造成颗粒成型不好,偏差较大且密度低,偏差较大。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的上述问题,本实用新型的目的在于提供一种低温流化造粒装备,能灵活配置,适应大产量连续生产的流化聚合设备,以满足行业发展的需求。

本实用新型鼓风机、加热器、引风机、分离返粉器、料液泵和至少两个造粒单元,每个造粒单元自下而上设置进风室、筛板、流化聚合室和分离室,在流化聚合室内布置雾化喷枪,雾化喷枪与料液泵连接,每个造粒单元的进风室与鼓风机的出风口连接,加热器串接在进风室与鼓风机之间,每个造粒单元的分离室分别连接在分离返粉器上,分离返粉器的出风口连接引风机,分离返粉器的下端通过开关阀与一个造粒单元的流化聚合室相连,其特征在于各个造粒单元的流化聚合室之间通过物料通道顺序串接。

加热器将由鼓风机进入的风加热,形成低温热风进入各个造粒单元的进风室,通过进风调节阀控制进入各造粒单元的风量。可在各个造粒单元的塔流化造粒室侧壁连接料液管,料液管的内端头与雾化喷枪相连,用于向各造粒单元内喷入料液。各个造粒单元的分离室是完成较小颗粒与大颗粒分离,小颗粒进入分离返粉器,大颗粒留在流化造粒室内继续造粒。各个造粒单元的分离返粉器设有风与颗粒分离装置,让小颗粒分离后返回前端的流化造粒室。多组流化造粒室之间的物料通道是物料颗粒从一个流化造粒室向下一个流化造粒室运动的通道。

本实用新型具有以下有益效果:料液从料液管进入流化造粒室,从料液雾化装置雾化喷出,以锥形喷射区形式喷在沸腾的晶种上;低温热风从进风室进入,经过筛板均布向上流动吹起晶种沸腾,与粘附液滴的颗粒进行热湿交换,带走颗粒表明液滴中的水分,颗粒经过多次被液滴包裹,干燥,再包裹,再干燥,使颗粒慢慢长大,在流化中聚合。达到一定的粒径要求,从而完成造粒。对于低熔点的物料造粒,首先热风温度超过熔点,这就决定热风带水能力将收到限制,影响干燥速率,同时对一次液体喷入量有限制,颗粒表明包裹太多,将无法干燥,造成颗粒粘连结块,严重时热风无法穿过形成沸腾,生产失败。

本实用新型着眼解决传统生产的缺点,实现低温,薄层喷入,防粒粘连结块,实现连续稳定生产。颗粒在第一造粒单元进行液体包裹干燥,达到一定喷入量后经过单元间的物料通道,进入下一个造粒单元,继续进行包裹干燥,以此类推最终在最后造粒单元完成成品输出。在分离室,所有单元的大颗粒会继续留在流化室,液体雾化喷入形成的小液滴也在热风作用下形成细小颗粒,以及在流化室内飞舞小颗粒,全部混在干燥废气中,在吸风的作用下,进入分离返粉器进行颗粒与废气的分离,分离后小颗粒返回第一单元的流化造粒室成为晶种,进行液滴包裹干燥,小颗粒形成源源不断的晶种来源。进入循环阶段,从而实现高效连续化生产。

进一步地,本实用新型各个物料通道的两端呈切向连接在相应的流化聚合室上。各单元间物料通道与流化聚合室采用切线相连。当通过物料通道相连接的流化聚合室内物料运动方向为同向时,这样的设计可使物料自上一级流化聚合室的切旋转的切线方向出、再由切线方向进入一下流化聚合室内,可大大提高物料的运动流畅性,并不影响流化聚合室内物料的运到轨迹。

各个物料通道两端分别设置通道控制阀。用于开启闭合、控制物料排出、进入的量与时间。

在各个物料通道内布置送料筛板,各个物料通道通过各自的自控调节阀与鼓风机的出风口连接。送料筛板能使送风形成向前及向上运动,使物料在悬浮状态向前运动。

在每个造粒单元的流化聚合室内设置温度补偿器,可弥补流化造粒室内造粒温度偏差,用于提高颗粒物料的温度,有利于水分蒸发。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为图1中a-a向剖视图。

图中:1.进风室;2.流化聚合室;3.分离室;4.物料通道;5.引风机;6.分离返粉器;7.投料装置;8.鼓风机;9.加热器;10.进风调节阀;11.自控调节阀;12.料液泵;13.信号传感器;14.雾化喷枪;15.液体控制阀;16.出料口;17.温度补偿器;18.开关阀。

2a.左向旋板;2b.锥帽;2c.右向旋板;2d.流化聚合室开口;3a.出风口;4a.通道控制阀;4b.送料筛板;15a.出料调节阀;g1.汇集总管;g2.排风管;g3.返粉管;g4.热风进风总管;g5.单元热风进风管;g6.风送进风管;g7.料液管。

具体实施方式

如图1、2所示,本实用新型从左至右设有第一造粒单元、第二造粒单元和第三造粒单元。

每个造粒单元自下而上依次设有进风室1、筛板、流化聚合室2和分离室3。

在每个流化聚合室2内布置雾化喷枪14,雾化喷枪14通过液体控制阀15与料液泵12连接,料液管g7连接在料液泵12的进料端。

每个造粒单元的进风室1的下端通过各自的进风调节阀10、单元热风进风管g5、热风进风总管g4与鼓风机8的出风口连接,加热器9串接在各进风调节阀10与鼓风机8之间。

每个造粒单元的分离室3设有出风口3a,分别通过汇集总管g1连接在同一组分离返粉器6上,分离返粉器6的出风口通过排风管g2连接引风机5,分离返粉器6的下端通过开关阀18与第一造粒单元的流化聚合室2相连,投料装置7的出料口设置在开关阀18与第一造粒单元的流化聚合室2之间的返粉管g3上。

每个造粒单元的流化聚合室2还分别设有信号传感器13。

在第一造粒单元和第二造粒单元之间、在第二造粒单元和第三造粒单元之间分别相接有物料通道4,各个物料通道4的两端呈切向连接在相应的流化聚合室2的流化聚合室开口2d上。各个物料通道4两端分别设置通道控制阀4a。在各个物料通道4内布置送料筛板4b,各个物料通道4通过各自的自控调节阀11、风送进风管g6并接在上热风进风总管g4上。

各物料通道4的物料输送方式,可以采用风送、振动送料、皮带送料、绞龙等方式。物料通道4里可设有沿物料运动方向的筛板,下部通入热风。

流化聚合室2的第三造粒单元的流化聚合室2上设出料口16,并在出料口16上设出料调节阀16a。

各造粒单元的筛板设置在各流化聚合室2底部。

如图2所示,第一造粒单元内的筛板和第三造粒单元内的筛板相同设置:筛板由左向旋板2a和中心的锥帽2b组成。第二造粒单元内的筛板由右向旋板2c和中心的锥帽2b组成。在各流化造粒室2底部的筛板设置成有一定旋向的,使颗粒在风的作用下进行旋转沸腾,在旋转、碰撞、挤压作用下颗粒被压实,提高颗粒密度,并且相邻单元的流化造粒室筛板旋向相向。

在各造粒单元内的筛板上固定连接温度补偿器17。温度补偿器17可采用环状形式,也可采用直线形式,可以采用电加热,热风加热,蒸汽加热等形式。

生产应用:

从返粉管g3上设投料装置6投入一定量的细小颗粒作为晶种,平铺在第一造粒单元流化聚合室2的底部的左向旋板2a上,投入晶种后关闭投料装置6。

在鼓风机8作用下,经过加热器9加热的低温热风由热风进风总管g4经热风进风管g5进入第一造粒单元的进风室1、穿过流化聚合室2设置的左向旋板2a,形成旋转热风,并使小颗粒晶种流化,通过进风调节阀10调节流化状态。同时开启引风机5,第一造粒单元的流化室聚合室2处于负压状态。

料液从料液管g7进入,经料液泵12加压通过第一造粒单元雾化喷枪14雾化喷入,此时其它造粒单元内的雾化喷枪14通过液体控制阀15处于关闭状态。其它造粒单元的热风通过进风调节阀10也处于关闭状态。物料通道4两端通道控制阀4a也处于关闭状态。在第一造粒单元的流化聚合室2内,雾化的液滴喷洒在沸腾的小颗粒晶种上形成聚合,在热风的作用下颗粒表面液体干燥,再接受液滴喷入,再干燥,这样小颗粒就慢慢长大,因流化聚合室2底部的左向旋板2a设置有一定的方向,同时设有锥帽2b,使热风分布均匀,热风进入后产生旋转,并带动物料旋转。这样在旋转、碰撞作用下颗粒变得密实。因物料熔点较低,热风温度不能超过熔点,所以干燥速率受到影响,当流化聚合室内颗粒达到一定程度的量,流化将变得困难,喷入液滴也不容易干燥,会出现颗粒粘结现象。此时由流化聚合室2侧壁上设信号传感器13控制打开物料通道4两端通道控制阀4a。受重量作用变大颗粒将沉现在流化聚合室2的下部,同时在在离心力作用下,沿着左向旋板2a旋转方向,大颗粒逐渐运动到锥体外侧。在流化聚合室2侧壁上沿切线方向设有流化聚合室开口2d和物料通道4相连,这样打开通道控制阀4a大颗粒受离力作用顺利沿切线方向进入物料通道4,通过第二造粒单元流化聚合室2侧壁的流化聚合室开口2d进入第二造粒单元流化聚合室2。切线排料的好处是保证大颗粒排出,避免小颗粒进入物料通道,保证后续流化造粒的均匀性。也有颗粒大小筛选作用。探测到一定高度的物料层后传感器13控制打开物料通道4风送进风管g6上的自控调节阀11,热风通过物料通道4内部设的送料筛板4b进入通道,起到输送颗粒作用。输送过程中也对颗粒有一定的干燥作用。风送也减少颗粒破碎。送料同时打开第二造粒单元进风室1的单元热风进风管g5上的进风调节阀10,热风穿过流化聚合室2设置的右向旋板2c,形成旋转热风,使颗粒旋转流化。打开第二造粒单元雾化喷枪14上的液体控制阀15进入喷液雾化状态。当第二造粒单元流化聚合室2内颗粒达到一定程度时重复第一造粒单元到第二造粒单元步骤,颗粒进入下一个造粒单元。当末端造粒单元开启后设备进入稳定连续生产状态,当颗粒参数达到设计要求时打开末端造粒单元出料口16上的出料调节阀16a进行出料。

在运行过程中各造粒单元流化聚合室2内的物料细末、小颗粒、颗粒运动到分离室3进行分离,重力作用大颗粒掉入流化聚合室2内,小颗粒在上下运动过程中如被喷入雾化液滴捕获重量加大也会重新进入流化聚合室2内。细末及未捕获的小颗粒,在引风机5作用下由出风口3a通过汇集总管g1经分离返粉器6分离,废气由排风管g2经引风机5排出。小颗粒粉尘经分离返粉器6分离通过下端返粉管g3进入第一造粒单元的流化聚合室2内。这样作为晶种源源不断补充到流化聚合室2内,进入循环过程,被液滴包裹、干燥、长大,再进入下一造粒单元继续长大,直至合格排出。实行循环连续生产。

流化聚合室2内可以设置温度补偿器17,温度补偿器17可以设置成环状,对颗粒进行料层温度补充,便于颗粒干燥。同时保证流化聚合室2内保持一定的温度,补充上下层颗粒干燥温差,进一步缩短颗粒成型时间,增加产量。

对于低温造粒,因干燥速率受到影响,必须对颗粒采用多次薄层包裹,缓慢干燥。同时要避免颗粒粘结造粒失败,必须对已达到一定粒径的颗粒进行分离出流化室,进行下一步的继续造粒以达到粒径要求。这不但保证流化参数如风量的稳定性,也保证颗粒大小包包裹的均匀性。

本实用新型各单元具备独立与统一运行的功能。同时又可以组合增加,满足大规模生产要求。

本实用新型采用旋转方向的筛板,并相邻单元旋转方向相向,这样使颗粒在旋转中互相撞击,同时气流旋转时在外侧锥形和锥帽作用下使颗粒圆整,便于造粒。相向旋转方向筛板使物料通道连接更加顺畅,符合气流运动的方向,便于颗粒运动。

本实用新型各单元间设立物料通道,此通道带有干燥功能,并避免挤压造成颗粒破碎,影响造粒质量。在通道设置时采用根据气流旋转方向切线连接,既保证颗粒进出顺畅,物料在旋转运动时大颗粒在离心力作用下,向侧壁移动并在侧壁形成一个大颗粒层,这时切向取料就能保证分离出的是大颗粒,避免了其它角度连接会带入旋转中心的小颗粒,使流化聚合室内的颗粒从第一造粒单元向后一造粒单元,颗粒分布从小到大。有自动分级的功能。保证末端颗粒大小,密实度均匀,保证品质。


技术特征:

1.一种低温流化造粒装备,包括鼓风机、加热器、引风机、分离返粉器、料液泵、至少两个造粒单元,每个造粒单元自下而上设置进风室、筛板、流化聚合室和分离室,在流化聚合室内布置雾化喷枪,雾化喷枪与料液泵连接,每个造粒单元的进风室与鼓风机的出风口连接,加热器串接在进风室与鼓风机之间,每个造粒单元的分离室分别连接在分离返粉器上,分离返粉器的出风口连接引风机,分离返粉器的下端通过开关阀与一个造粒单元的流化聚合室相连,其特征在于各个造粒单元的流化聚合室之间通过物料通道顺序串接。

2.根据权利要求1所述低温流化造粒装备,其特征在于各个物料通道的两端呈切向连接在相应的流化聚合室上。

3.根据权利要求1或2所述低温流化造粒装备,其特征在于各个物料通道两端分别设置通道控制阀。

4.根据权利要求1或2所述低温流化造粒装备,其特征在于在各个物料通道内布置送料筛板,各个物料通道通过各自的自控调节阀与鼓风机的出风口连接。

5.根据权利要求1所述低温流化造粒装备,其特征在于在每个造粒单元的流化聚合室内设置温度补偿器。

技术总结
一种低温流化造粒装备,属于低温造粒生产技术领域,包括鼓风机、加热器、引风机、分离返粉器、料液泵、投料装置、至少两个造粒单元,各个造粒单元的流化聚合室之间通过物料通道顺序串接。本装备采用多流程薄层包裹干燥,更适合低熔点物料造粒,具有颗粒筛选功能,使颗粒大小均匀性好。物料在相邻单元内相向运动,大大提高颗粒的圆整度和密实性。各单元可单独或组合运行,适应生产工艺需求。

技术研发人员:高添;吴际
受保护的技术使用者:高添
技术研发日:2020.08.14
技术公布日:2021.04.06

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