专利名称：过碳酸钠干法造粒工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化工原料的生产工艺，具体地说是一种过碳酸钠干法造粒工艺及其设备。
背景技术：
我们知道，过碳酸钠又名过氧碳酸钠，是一种由碳酸钠和过氧化氢靠氢键形成的化合物，分子式为2Na2CO3.3H2O2，理论活性含氧量为15.28％。它的应用非常广泛，作为洗涤助剂，它具有无臭、无毒、无污染等优点，由于在水中分解产生的活性氧具有漂白作用，而表现出很强的去污能力，且不伤纤维；它与一般的洗涤助剂相比，其成本低，在低温下溶解度大(10℃，12.3％；20℃，13.14％)，更适于冬季及寒冷地区；在洗涤剂中对芳香味添加剂无破坏作用。此外，过碳酸钠是蔬菜和食品的保鲜剂，是食品和餐具的消毒剂、杀菌剂及洗涤剂。医疗上还用作急救供氧源，急救表面处理剂以及有机合成中的氧化剂。
过碳酸钠的通用制备方法有两种湿法和干法(流化床法)。湿法是用过氧化氢水溶液和纯碱水溶液，以悬浮液作原料在有良好热交换和强力搅拌装置的设备中混合，产品用离心机或过滤器分离，然后干燥得成品。湿法制备的工艺简单，但工序多，产率低，产品稳定性差，反应中碳酸钠消耗多，湿法制备中所用的盐析剂等还会对产品的性能有一定的影响，废液排放会造成一定的环境污染。
干法(流化床法)是指将过氧化氢水溶液和碳酸钠溶液按一定的比例分别或瞬间混合后连续不断地喷入含有过碳酸钠晶体的流化床中，利用流化气体的热能和反应产生的热量，随气体带走水分，产物经过冷却段得到颗粒状的过碳酸钠。此种制备方法流程简短、产品粒度均匀、原料消耗较低，但是喷头易堵，操作要求严格；除去大量水分所需要的能耗高。
发明内容
本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、节能、环保、成本低、投资省的过碳酸钠干法造粒工艺及其设备。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种过碳酸钠干法造粒工艺，整个干燥过程可分为流化段、流化喷雾造粒段、干燥段和冷却段。粉状重质碳酸钠由喂料机输送进流化床，在从布风板下面吹上来的风的作用下，粉状重质碳酸钠在布风板的上面呈流化状态，从喷头里喷出来的过氧化氢水溶液在压缩空气的作用下呈高速旋转状态，两种物料在流化段充分反应、不断长大而生成过碳酸钠颗粒；湿的过碳酸钠颗粒进入干燥段，干燥完以后的过碳酸钠颗粒进入冷却段进行冷却，满足排料温度后从流化床的排料口排出成品进行包装。
过氧化氢水溶液和粉状重质碳酸钠反应放出的热量一部分用于干燥湿的过碳酸钠颗粒，湿分和另一部分热量在引风机的作用下，随着排风被带出流化床，一些细小的颗粒也被夹带进旋风除尘器，经过旋风除尘器的一次除尘冷却的热风，被夹带的细小颗粒在旋风除尘器底部的关风器处被收集；从旋风除尘器顶部排出来的风再进入布袋除尘器进一步除尘，旋风除尘器没有收集完的微小颗粒在布袋除尘器的底部被收集；从布袋除尘器出来的风被引风机抽入烟囱排空。
一种过碳酸钠干法造粒设备——流化床造粒机，包括下箱体、布风板、流化段和上箱体，在下箱体和布风板上分别设有喷雾装置，所述的喷雾装置是二流体喷头，其内的高压空气通道呈螺旋形，二流体喷头在布风板上呈正三角形排列，二流体喷头下面设有导向筒，导向筒下面设有喷雾风室。
本发明的原料用的是粉状重质纯碱，而不是碳酸钠溶液，这样节约了脱除大量水分的能量。在流化的状态下，重质碳酸钠和雾状的过氧化氢反应，反应速度大大提高，缩短了反应时间，提高了收率。
本发明采用的是真正的干法制备，而且过程无三废处理。
本发明集造粒、干燥、冷却于一体，工艺流程简短，设备投资少，过氧化氢利用率高，生产成本较低。
本发明能快速带走碳酸钠和过氧化氢反应产生的热量，避免因温度升高而引起过氧化氢的分解(因为过氧化氢分解也会产生大量的热量)，从而提高过氧化氢的利用率。因为过氧化氢分解也会产生大量的热量，大量的余热就会加速过氧化氢的分解，这样，会造成过氧化氢大量分解的恶性循环。
本发明通过对流化床布风板以及下箱体的改造，增设了喷头装置，使流化床可以完成造粒、干燥、冷却的要求；下箱体所设的导向筒以及相应的风室，能让喷头的工作状态更加理想；通过对流化床从进料口到出料口进行功能的区分，即流化段、流化喷雾造粒段、干燥段、冷却段，可以完成三种不同的功能；优化设计的喷头能够形成高速旋转的高压气流，形成更好的喷雾效果，使得反应更加充分，造粒效果更好。
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明的流化床喷雾造粒机的外形结构示意图；图3是图2的右视图；图4是喷头工作原理结构图；图5是喷头在布风板上的排列方位图；图6是喷头的结构简图；图中，1.液体管道，2.压缩空气管道，3.喷雾风室进风口，4.喷雾风室，5.导向筒，6.下箱体进风口，7.风室，8.布风板，9.流化段，10.进料口，11.扩大段，12.出风口，13.出料口，14.冷却段，15.干燥段，16.流化造粒段，17.喷头，18.空气过滤器，19.鼓风机，20.流化床，21.关风器I，22.旋风除尘器，23.关风器II，24.布袋除尘器，25.引风机，26.烟囱。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例图2、图3是本发明流化床喷雾包衣造粒机的结构示意图。图4是本发明喷雾系统的工作原理结构图。图5是本发明中喷头在布风板上的排列方式的示意图。在传统流化床设备的基础上，增设了喷雾系统。在布风板7上按照正三角形排列方式设置了喷头17，喷头17下面是导向筒5，导向筒5内是通向喷头17的过氧化氢溶液液体管道1和压缩空气管道2，导向筒5的下面是喷雾风室4。如图1所示，在运行过程中，风经空气过滤器18、鼓风机19由下箱体进风口6、喷雾风室进风口3进入流化床喷雾造粒机，经过布风板7形成湍流气体。物料由进料口10进入本发明的流化段9，在布风板8上面与风进行混合流化。过氧化氢水溶液经液体管道1由喷头17喷出，在由高压空气管道2过来、经过喷头17喷出的高速旋转空气的带动下，在流化段9内形成雾状，与高速不规则运动的颗粒物料进行充分的混合反应，生成过碳酸钠颗粒。过氧化氢水溶液和粉状重质碳酸钠反应放出的热量一部分用于干燥湿的过碳酸钠颗粒，湿分和另一部分热量在引风机的作用下，随着热风经出风口12被带出流化床20，一些微小的颗粒也被夹带进旋风除尘器22，在扩大段11的降速作用下，极大部分物料留在流化段9；热风经过旋风除尘器22经过一次除尘、冷却，被夹带的微小颗粒在旋风除尘器22底部的关风器II23处被收集；从旋风除尘器22顶部排出来的风再进入布袋除尘器24进一步除尘，旋风除尘器22没有收集完的微小颗粒在布袋除尘器24的底部被收集；从布袋除尘器24出来的风被引风机25抽入烟囱26排空。
在图1、图2中，将流化床20从进料口10到出料口13分成了流化段9、流化造粒段16、干燥段15、冷却段14，颗粒物料进入流化段9后，首先进行流化，处于流化状态的物料随着从布风板8上来的风推进到流化造粒段16，重质碳酸钠与喷头17喷出来的高速旋转的雾状液体进行充分的混合反应造粒；生成的过碳酸钠颗粒在干燥段15进行干燥，干燥后的颗粒在冷却段14进行冷却，达到包装的温度要求时，经关风器I21从出料口13排出干燥机进行包装。由于本发明可以对颗粒的大小进行控制，出来的产品颗粒大小均匀，成球率高，外观好。
在图4和图5中，导向筒5里面的行程走的是热风，该方法能够起到很好的保护喷头17的喷雾状态，让高速旋转的雾状液体规则而且均匀。而喷头17在布风板8上的正三角形排列方式，也能够让包衣液体在流化段9内均匀的分布，保证颗粒物料与包衣液体的均匀混合，提高成品率。
如图6所示，喷头17采用的是二流体喷头，即液体与高压空气分别走各自的行程，互不干涉。高压空气在螺旋行程的带动下，在喷头17内由直线改为高速旋转状态，喷出喷头以后，带动包衣液体做高速旋转运动，形成均匀的雾状，在流化段9内与物料进行均匀而充分的混合。
权利要求
1.一种过碳酸钠干法造粒工艺，其特征在于其包括流化段、流化喷雾造粒段、干燥段和冷却段，粉状重质碳酸钠由喂料机输送进流化床，在从布风板下面吹上来的风的作用下，粉状重质碳酸钠在布风板的上面呈流化状态，从喷头里喷出来的过氧化氢水溶液在压缩空气的作用下呈高速旋转状态，两种物料在流化段充分反应、不断长大而生成过碳酸钠颗粒；湿的过碳酸钠颗粒进入干燥段，干燥完以后的过碳酸钠颗粒进入冷却段进行冷却，满足排料温度后从流化床的排料口排出成品进行包装。
2.根据权利要求1所述的过碳酸钠干法造粒工艺，其特征在于过氧化氢水溶液和粉状重质碳酸钠反应放出的热量一部分用于干燥湿的过碳酸钠颗粒，湿分和另一部分热量在引风机的作用下，随着排风被带出流化床，一些细小的颗粒也被夹带进旋风除尘器，经过旋风除尘器的一次除尘冷却的热风，被夹带的细小颗粒在旋风除尘器底部的关风器处被收集；从旋风除尘器顶部排出来的风再进入布袋除尘器进一步除尘，旋风除尘器没有收集完的微小颗粒在布袋除尘器的底部被收集；从布袋除尘器出来的风被引风机抽入烟囱排空。
3.一种过碳酸钠干法造粒设备，包括下箱体、布风板、流化段和上箱体，其特征在于在下箱体和布风板上分别设有喷雾装置，所述的喷雾装置是二流体喷头，其内的高压空气通道呈螺旋形，二流体喷头在布风板上呈正三角形排列，二流体喷头下面设有导向筒，导向筒下面设有喷雾风室。
全文摘要
本发明涉及一种过碳酸钠干法造粒工艺及其设备，包括流化段、流化喷雾造粒段、干燥段和冷却段，粉状重质碳酸钠由喂料机输送进流化床，从喷头里喷出来的过氧化氢水溶液呈高速旋转状态，两种物料在流化段反应生成过碳酸钠颗粒；湿的过碳酸钠颗粒进入干燥段，干燥完以后进入冷却段进行冷却，满足排料温度后从流化床的排料口排出成品进行包装。所述的设备包括下箱体、布风板、流化段和上箱体，在下箱体和布风板上分别设有喷雾装置，喷雾装置是二流体喷头，其内的高压空气通道呈螺旋形，其在布风板上呈正三角形排列，二流体喷头下面设，过氧化氢利用率高，生产成本较低。有导向筒，导向筒下面设有喷雾风室。本发明具有工艺流程简短，设备投资少等优点。
文档编号C01B15/10GK1927699SQ200610069008
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月20日 优先权日2006年9月20日
发明者倪春林, 董宪华, 王宏耀, 牛振国, 毛荣 申请人:山东天力干燥设备有限公司