一种喷雾干燥设备的制备方法与流程

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种用于对树脂溶液利用蒸汽进行喷雾干燥的喷射式雾化干燥装置,特别是一种喷雾干燥设备的制备方法。

背景技术：

喷雾干燥设备是19世纪末LaMont和Percy等人发明的，用喷雾干燥设备进行物料干燥是现代干燥新技术之一。喷雾干燥是通过机械作用，将固液混合的浆状物料分散成很细的雾状液滴(以增大水分蒸发面积，加速干燥过程)，液滴与热空气接触后，进行充分的传热传质，在一瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末的过程。运用喷雾干燥技术，可大大简化传统干燥方法需要的蒸发、结晶、过滤、干燥、粉碎、筛分等一系列复杂的生产流程，节省大量设备，且易实现机械化和自动化。在干燥过程中，被干燥物料在与高温介质接触前首先被雾化为细小的雾滴，极大地增加被干燥物料的比表面积，在极短时间内完成干燥，热效率较高；20世纪初这种设备主要用于脱脂奶粉的制造，并在食品工业中开始广泛应用，随着喷雾干燥技术的不断发展和完善，目前该技术已广泛的应用于陶瓷、医药、食品、化工等行业，其优良的制粉性能得到了行业人士的充分肯定。中国专利号95210493公开了一种喷雾干燥雾化器，由雾化室、料旋转器、气旋转器、内管、外管、进料管、进气管组成，气旋转器是侧面带螺纹且外开左向旋转槽的圆柱，用螺丝固定在内管内的前端，料旋转器是内开右向旋转槽的圆环，紧配合在内管和外管间的前端，内管后端和外管用螺纹联接，进料管用螺纹联接在外管的侧面，进气管用螺丝联接在外管后端，雾化室用螺纹固定在外管前端，本装置解决了高粘度或比表面张力较大液体的彻底雾化问题，提高了产品的产量和质量，并扩大了使用范围；中国专利号200680011342公开了用于 剂量和干燥雾化可雾化材料的装置，包括：雾化通道，其具有第一连接件和第二连接件，并且压缩运载气体源经由阀连接到第一连接件，以便将运载气体压力脉冲发送到雾化通道内，该装置的特征在于在第一连接件和第二连接件之间并在雾化通道之上，只朝向雾化通道打开并用于容纳可雾化材料的储存器连接到雾化通道，这样其相对于环境是气密性的，并且当阀关闭时，在雾化通道和储存器中发生压力补偿，本发明还涉及该装置用于吸入施用粉末状药剂制品的用途以及通过上述装置用于剂量和干燥雾化可雾化材料的方法。虽然上面的两个专利可以解决雾化问题，但其雾化角度比较大，且后面需要接一个比较大的雾化塔再通入蒸汽进行干燥，体积过大，能力利用效率也不高，所以需要一种更高效，同时需要避免雾化后还没有干燥完成的物料粘贴在一起。归结起来，现有雾化干燥设备普遍存在着结构复杂，工艺控制条件差，雾化效果不理想，生产成本高，自动化水平低，适用范围小等缺点。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种喷射式雾化干燥装置，该装置采用现代电子控制技术，有效地实现自动化生产条件，生产效率高，环境好。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括进料管、蒸汽室、喷管收缩部分、喷管喉口、进料管侧壁圆孔、雾化室、碰击椎体、离散椎体直管段、离散椎体扩散段和出口，离散椎体直管段和离散椎体扩散段连接式构成离散椎体；喷管收缩部分和喷管喉口对接式构成喷管结构；进料管和雾化室之间制有进料管侧壁圆孔；蒸气室和雾化室之间的喷管结构是环缝结构；进料管和雾化室之间的进料管侧壁圆孔直径在2mm-5mm；雾化室中的喷管喉口和进料管侧壁圆孔之间的距离为5mm-30mm；雾化室的壁凸入碰击椎体的椎度为50°-120°，碰击椎体收缩壁面间夹角为30°-65°；离散椎体扩散段的扩散角为10°-30°；实现雾化干燥时，物料树脂溶液进入进料管后通过进料管侧壁圆孔进入雾化室，被从蒸气室通过喷管结构进入的高速气体打 碎雾化后进入碰击椎体、离散椎体直管段和离散椎体扩散体进一步进行干燥，最后通过出口进入后续工序；蒸汽室进入蒸汽压力在10-20bar，温度在150℃以上，液体在进料管中的压力在10bar以上，树脂溶液与蒸汽的质量配比为2-5。

本发明与现有技术相比，其整体结构简单，工作原理安全可靠，雾化条件易控，雾化工艺步骤少，雾化效果好，生产效率高，成本低，适用范围广。

附图说明：

图1为本发明的主体结构剖面结构原理示意图。

图2为本发明涉及的喷管收缩部分的截面结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

本实施例的主体结构包含进料管1、蒸汽室2、喷管收缩部分3、喷管喉口4、进料管侧壁圆孔5、雾化室6、碰击椎体7、离散椎体直管段8、离散椎体扩散段9和出口10，离散椎体直管段8和离散椎体扩散段9连接式构成离散椎体；喷管收缩部分3和喷管喉口4对接式构成喷管结构；进料管1和雾化室6之间制有进料管侧壁圆孔5；蒸气室2和雾化室6之间的喷管结构是环缝结构；进料管1和雾化室6之间的进料管侧壁圆孔5直径在2mm-5mm；雾化室6中喷管喉口4和进料管侧壁圆孔5之间的距离为5mm-30mm；雾化室6的壁凸入碰击椎体7椎角A为50°-120°，碰击椎体7收缩壁面间夹角B为30°-65°；离散椎体扩散段9的扩散角C为10°-30°。

本实施例实现雾化干燥时，物料树脂溶液进入进料管1后通过进料管侧壁圆孔5进入雾化室6，被从蒸气室2通过喷管结构进入的高速气体打碎雾化后进入碰击椎体7、离散椎体直管段8和离散椎体扩散体9进一步进行干燥，最后通过出口10进入后续工序；蒸汽室2进入蒸汽压力在10-20bar，温度在150℃以上，液体在进料管1中的压力在10bar以上，树脂溶液与蒸汽的质量配比为2-5。

实施例1：

本实施例使用适当的蒸汽对树脂溶液进行喷射雾化干燥，树脂溶液为在二氯甲烷中含有质量分数为10％-30％的聚碳酸酯的树脂溶液；蒸汽进料为质量229.5kg/h，蒸汽入口压力为1.45MPa，树脂溶液了质量500kg/h，，树脂溶液中聚碳酸酯的质量分数为20.3％，进料管1直径为25mm，蒸气室2直径为108mm，喷管收缩部分3两端直径分别为12mm和4mm，喷管喉口4为4mm，进料管侧壁圆孔5直径为2mm个数为2个，雾化室6直径为12mm，碰击椎体7角度A为109°，角度B为60°，离散椎体直管段8直径为20mm，离散椎体扩算段9角度C为15°，出口10直径为50mm；测得出口处颗粒的分布情况为(百分数为质量百分数)：>4mm颗粒百分数为11.76，0.7mm-4mm颗粒百分数为23.53，0.5mm-0.7mm颗粒百分数为20.59，0.3mm-0.5mm颗粒百分数为35.29，0.1mm-0.3mm颗粒百分数为8.82。

实施例2：

本实施例的蒸汽进料为质量230kg/h，蒸汽入口压力为1.47MPa，树脂溶液了质量700kg/h，树脂溶液中聚碳酸酯的质量分数为19.19％，进料管1直径为25mm，蒸气室2直径为108mm，喷管收缩部分3两端直径分别为12mm和4mm，喷管喉口4为4mm，进料管侧壁圆孔5直径为2.5mm个数为2个，雾化室6直径为12mm，碰击椎体7角度A为109°，角度B为60°，离散椎体直管段8直径为20mm，离散椎体扩算段9角度C为15°，出口10直径为50mm；测得出口处颗粒的分布情况为(百分数为质量百分数)：>4mm颗粒百分数为5.77，0.7mm-4mm颗粒百分数为30.77，0.5mm-0.7mm颗粒百分数为21.15，0.3mm-0.5mm颗粒百分数为28.85，0.1mm-0.3mm颗粒百分数为13.46。