一种闭合循环粉碎干燥机的制作方法

本发明属于粉体加工领域，具体涉及一种闭合循环粉碎干燥机。

背景技术：

干燥设备是高能耗的设备，降低干燥设备的能耗，对节能减排和清洁生产具有重要意义。干燥节能通常采用的方法是：(1) 减少干燥过程的各项热量损失；(2) 降低干燥器的蒸发负荷；(3)提高干燥器入口空气温度，降低出口废气温度；(4)部分废气循环利用。这些方法虽然有效，但效果有限，原因在于，现有干燥设备干燥介质与物料间的热和水分交换速度不够快，干燥设备表面和废气温度无法降得更低。

现有的粉碎及干燥设备有很多，如气流粉碎机、空气能干燥设备、喷雾干燥设备、流化床制粒设备等。然而这些设备往往设备造价较高、运营成本较大、热效率低。此外这些设备也同传统的干燥方法，无法对物料中的水分、挥发性成分及其他物质进行收集，同时这部分物质往往伴随着高温及长时间处理被无形的损耗及舍弃，然而这些成分也具有丰富的活性，比如三七挥发性成分中的主要成分萜烯类物质，具有很强的杀菌、消炎、止痛、抗癌的作用。而这部分的损失是物料的极大浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种节能低耗闭合循环粉碎干燥机，实现快速、高效的粉碎和干燥、并能对粉料进行分级；同时还能收集物料中的水份、挥发性成分及其他物质，对物料充分的开发及利用。

本发明提供的技术方案：

一种闭合循环粉碎干燥机，包括：加料口、强气流发生器、第一固液分离器、第二固液分离器、粉料收集器、液体收集器、升温器、第一循环管道、第二循环管道和气体支路。

所述的加料口具有加料阀；所述的第一固液分离器的底部具有出口、顶部具有入口，所述底部的出口设有单向阀；所述的第二固液分离器的底部具有入口、顶部具有出口；所述底部的入口设有单向阀；所述的粉料收集器的底部具有排料口、顶部具有入口、一侧具有进料口；所述的排料口设有排料阀；所述的液体收集器的两侧分别具有进气口和出气口，底部具有排液口，所述的排液口设有排液阀；所述的升温器的两侧分别具有进气口和出气口；所述的气体支路的两端分别具有进气口和出气口。

所述第一循环管道依次连接加料口、强气流发生器、第一固液分离器的出口、气体支路的进气口及升温器的进气口，所述升温器的出气口由第一循环管道连接第二固液分离器的入口。

所述第二循环管道依次连接第一固液分离器的入口、气体支路的出气口及液体收集器的出气口，所述液体收集器进气口由第二循环管道连接第二固液分离器的出口。

所述的第一固液分离器和/或第二固液分离器的一侧具有出料口，所述的出料口设有分级装置；出料口与粉料收集器的进料口通过管道连接；所述粉料收集器通过管道与第二循环管道连接。

本发明在第二固液分离器的底部的入口设置了向上的单向阀，在第一固液分离器的底部的出口设置了向下的单向阀，组成了由第一循环管道、升温器、第二固液分离器、第二循环管道、液体收集器与第一固液分离器形成的闭合循环管道。当物料由加料口进入装置中，在负压及高速气流的推动下进入闭合循环系统。在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；物料通过与升温器产生的热气流进行热质交换，及液体收集器收集水份而被循环干燥。同时分级装置能将符合粒径要求及水分要求的粉末、颗粒筛分出来，在粉料收集器进行收集，达到分级的效果。

本发明运用气体支路，一部分气流经过升温器的升温形成热气流，加速固液分离器中物料的干燥，并夹带着水分进入液体收集器；而另一部分冷气流从气体支路进入到液体收集器，与夹带水分的热气流相遇，液化形成“降雨”，在液体收集器中进行收集。不仅显著的加速了液体的收集，加快了干燥的速度，而且减少了液体收集器制冷消耗的能量，使整个系统更加节能环保。

作为本发明进一步优选，所述的分级装置为陶瓷膜。陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质或液体可透过膜，大分子物质或固体被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势。

作为本发明进一步优选，所述的气体支路具有风机，和/或单向阀。

作为本发明进一步优选，所述的液体收集器一侧具有防溢口，由管道和升温器连接。

本发明通过在液体收集器的一侧设置防溢口，防止收集器液体过多导致的液体反流回循环管道及固液分离器，造成对机械的损伤。当收集器的液面到达防溢口时，液体便会随防溢管道进入加热器，被加热为热蒸汽进入循环系统，实现物质的有效循环利用。

作为本发明进一步优选，所述的闭合循环粉碎干燥机还具有雾化器，所述的雾化器位于升温器前端的第一循环管道。

作为本发明进一步优选，所述的升温器为恒温升温器。使用恒温升温器能有效的避免温度过高造成的对物料有效成分的损失，也能避免温度较低对干燥速率的影响。

作为本发明进一步优选，所述的排液阀及排料阀为行星排料阀。使用行星排料阀实现了液体及粉料的连续排液及排料，使整个粉碎和干燥的生产过程自动化及持续化。

作为本发明进一步优选，所述的加料口前端设有进料装置。

作为本发明进一步优选，，所述的加料口后端设有粉碎装置。

作为本发明进一步优选，，所述的液体收集器及升温器具有换热管。

作为本发明的应用，所述的闭合循环粉碎干燥机应用于医药、农业、食品、化工产业中的粉碎、干燥、制粉、制粒、浓缩、制液、榨汁、榨油或提取挥发油。

本发明使物料在粉碎和干燥的过程中，处于负压及温度保持在50℃以下的条件。干燥的温度对物料的成分有极大的影响，温度较高不仅使挥发性成分损失，而且其有效成分含量也明显降低。而在负压的情况下，水的沸点减低，有利于水分形成气态，加速干燥的速度，缩短时间。因此在负压密闭循环的系统中，将干燥的温度保持在50℃以下，不仅有利于物料的干燥，加快速度，而且避免了物质的有效成分的损失，保障了物料的品质。本发明尤其适合于热敏、易氧化物质的干燥需求。

本发明能实现对物料中的水分、挥发性成分及其他物质进行收集。然而在通常的干燥的方法中，这部分物质往往伴随着高温及长时间处理被无形的损耗及舍弃，很难将其进行收集并利用。而本发明利用物理的方式，将这部分物质形成液态在液体收集器中加以收集，并将物料的固体部分及液体部分进行分离，分别得到粉料及液料，扩充了物料的利用及开发范围。

本发明节能低耗，粉碎、干燥、加热及液体冷凝都实现了循环作业；不仅提高了效率、节省了时间及成本，还能避免物料成分的损失，实现物尽其用。

附图说明

图1为本发明闭合循环粉碎干燥机的一个实施例的结构连接示意图；

图2为本发明闭合循环粉碎干燥机的另一个实施例的结构连接示意图；

图3为本发明闭合循环粉碎干燥机的第三个实施例的结构连接示意图。

具体实施方式

实施例1

参考图1，一种闭合循环粉碎干燥机，包括：加料口1、强气流发生器2、第一固液分离器3、第二固液分离器4、粉料收集器5、液体收集器6、升温器7、第一循环管道8、第二循环管道9和气体支路10。

所述的加料口1具有加料阀101；所述的第一固液分离器3的底部具有出口301、顶部具有入口302，所述底部的出口301设有单向阀11；所述的第二固液分离器4的底部具有入口401、顶部具有出口402；所述底部的入口401设有单向阀11；所述的粉料收集器5的底部具有排料口501、顶部具有入口502、一侧具有进料口503；所述的排料口501设有排料阀504；所述的液体收集器6的两侧分别具有进气口601和出气口602，底部具有排液口603，所述的排液口603设有排液阀604；所述的升温器7的两侧分别具有进气口701和出气口702；所述的气体支路10的两端分别具有进气口1001和出气口1002。

所述第一循环管道8依次连接加料口1、强气流发生器2、第一固液分离器3的出口301、气体支路10的进气口1001、升温器7的进气口701，所述升温器7的出气口702由第一循环管道8连接第二固液分离器4的入口401。

所述第二循环管道9依次连接第一固液分离器3的入口302、气体支路10的出气口1002、液体收集器6的出气口602，所述液体收集器6进气口601由第二循环管道9连接第二固液分离器4的出口402。

所述的第一固液分离器3的一侧具有出料口303，所述的出料口303设有分级装置；出料口303与粉料收集器5的进料口503通过管道连接；所述粉料收集器5的入口502与第二循环管道9连接。

其中，所述的气体支路10的进气口1001位于升温器7的进气口701，所述的气体支路10的出气口1002位于液体收集器6的出气口602。

其中，所述的气体支路10具有风机。

其中，所述的分级装置为陶瓷膜。

其中，所述的液体收集器6一侧具有防溢口605，由管道与升温器连接。

其中，所述的闭合循环粉碎干燥机还具有雾化器13，所述的雾化器13位于升温器7前端的第一循环管道8。

其中，所述的升温器7为恒温升温器。

其中，所述的排液阀604及排料阀504为行星排料阀。

所述第二固液分离器4的底部的入口401设置了向上的单向阀11，在第一固液分离器3的底部的出口301设置了向下的单向阀11，组成了由第一循环管道8、升温器7、第二固液分离器4、第二循环管道9、液体收集器6与第一固液分离器3形成的闭合循环管道。当物料由加料口1进入装置中，在负压及高速气流的推动下进入闭合循环系统。在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；物料通过与升温器产生的热气流进行热质交换，及液体收集器收集水份而被循环干燥。同时分级装置能将符合粒径要求及水分要求的粉末、颗粒筛分出来，在粉料收集器5中进行收集，达到分级的效果。物料中的水份、挥发性成分及其他物质在液体收集器6中被收集。

实施例2

参考图2，一种闭合循环粉碎干燥机，包括：加料口1、强气流发生器2、第一固液分离器3、第二固液分离器4、粉料收集器5、液体收集器6、升温器7、第一循环管道8、第二循环管道9和气体支路10。

所述的加料口1具有加料阀101；所述的第一固液分离器3的底部具有出口301、顶部具有入口302，所述底部的出口301设有单向阀11；所述的第二固液分离器4的底部具有入口401、顶部具有出口402；所述底部的入口401设有单向阀11；所述的粉料收集器5的底部具有排料口501、顶部具有入口502、一侧具有进料口503；所述的排料口501设有排料阀504；所述的液体收集器6的两侧分别具有进气口601和出气口602，底部具有排液口603，所述的排液口603设有排液阀604；所述的升温器7的两侧分别具有进气口701和出气口702；所述的气体支路10的两端分别具有进气口1001和出气口1002。

所述第一循环管道8依次连接加料口1、强气流发生器2、第一固液分离器3的出口301、气体支路10的进气口1001、升温器7的进气口701，所述升温器7的出气口702由第一循环管道8连接第二固液分离器4的入口401。

所述第二循环管道9依次连接第一固液分离器3的入口302、气体支路10的出气口1001、液体收集器6的出气口602，所述液体收集器6进气口601由第二循环管道9连接第二固液分离器4的出口402。

所述的第二固液分离器4的一侧具有出料口403，所述的出料403设有分级装置；出料口403与粉料收集器5的进料口503通过管道连接；所述粉料收集器5的入口502与第二循环管道9连接。

其中，所述的气体支路10具有单向阀。

其中，所述的分级装置为陶瓷膜。

其中，所述的液体收集器6一侧具有防溢口605，由管道和升温器连接。

其中，所述的闭合循环粉碎干燥机还具有雾化器13，所述的雾化器13位于升温器7前端的第一循环管道8。

其中，所述的升温器7为恒温升温器。

其中，所述的排液阀604及排料阀504为行星排料阀。

其中，所述的加料口1前端设有进料装置。

其中，所述的加料口1后端设有粉碎装置。

其中，所述的液体收集器6及升温器7具有换热管。

所述第二固液分离器4的底部的入口401设置了向上的单向阀11，在第一固液分离器3的底部的出口301设置了向下的单向阀11，组成了由第一循环管道8、升温器7、第二固液分离器4、第二循环管道9、液体收集器6与第一固液分离器3形成的闭合循环管道。当物料由加料口1进入装置中，在负压及高速气流的推动下进入闭合循环系统。在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；物料通过与升温器产生的热气流进行热质交换，及液体收集器收集水份而被循环干燥。同时分级装置能将符合粒径要求及水分要求的粉末、颗粒筛分出来，在粉料收集器5中进行收集，达到分级的效果。物料中的水份、挥发性成分及其他物质在液体收集器6中被收集。

实施例3

参考图3，一种闭合循环粉碎干燥机，包括：加料口1、强气流发生器2、第一固液分离器3、第二固液分离器4、粉料收集器5、液体收集器6、升温器7、第一循环管道8、第二循环管道9和气体支路10。

所述的加料口1具有加料阀101；所述的第一固液分离器3的底部具有出口301、顶部具有入口302，所述底部的出口301设有单向阀11；所述的第二固液分离器4的底部具有入口401、顶部具有出口402；所述底部的入口401设有单向阀11；所述的粉料收集器5的底部具有排料口501、顶部具有入口502、一侧具有进料口503；所述的排料口501设有排料阀504；所述的液体收集器6的两侧分别具有进气口601和出气口602，底部具有排液口603，所述的排液口603设有排液阀604；所述的升温器7的两侧分别具有进气口701和出气口702；所述的气体支路10的两端分别具有进气口1001和出气口1002。

所述第一循环管道8依次连接加料口1、强气流发生器2、第一固液分离器3的出口301、气体支路10的进气口1001、升温器7的进气口701，所述升温器7的出气口702由第一循环管道8连接第二固液分离器4的入口401。

所述第二循环管道9依次连接第一固液分离器3的入口302、气体支路10的出气口1001、液体收集器6的出气口602，所述液体收集器6进气口601由第二循环管道9连接第二固液分离器4的出口402。

所述的第一固液分离器3和第二固液分离器4的一侧具有出料口303和403，所述的出料口303和403设有分级装置；出料口303和403与粉料收集器5的进料口503通过管道连接；所述粉料收集器5的入口502与第二循环管道9连接。

其中，所述的气体支路10的进气口1001位于升温器7的进气口701前端的第一循环管道8；所述的气体支路10的出气口1002位于液体收集器6的出气口602后端的第二循环管道9。

其中，所述的气体支路10具有风机和单向阀。

其中，所述的分级装置为陶瓷膜。

其中，所述的液体收集器6一侧具有防溢口605，由管道和升温器连接。

其中，所述的闭合循环粉碎干燥机还具有雾化器13，所述的雾化器13位于升温器7前端的第一循环管道8。

其中，所述的升温器7为恒温升温器。

其中，所述的排液阀604及排料阀504为行星排料阀。

其中，所述的加料口1前端设有进料装置。

其中，所述的加料口1后端设有粉碎装置。

其中，所述的液体收集器6及升温器7具有换热管。

所述第二固液分离器4的底部的入口401设置了向上的单向阀11，在第一固液分离器3的底部的出口301设置了向下的单向阀11，组成了由第一循环管道8、升温器7、第二固液分离器4、第二循环管道9、液体收集器6与第一固液分离器3形成的闭合循环管道。当物料由加料口1进入装置中，在负压及高速气流的推动下进入闭合循环系统。在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；物料通过与升温器产生的热气流进行热质交换，及液体收集器收集水份而被循环干燥。同时分级装置能将符合粒径要求及水分要求的粉末、颗粒筛分出来，在粉料收集器5中进行收集，达到分级的效果。物料中的水份、挥发性成分及其他物质在液体收集器6中被收集。

实施例4

一种粉料的制备方法，使用上述的闭合循环粉碎干燥机，包括以下步骤：

1）加料：将物料处理后加入加料口。

2）循环粉碎及干燥：物料随高速气流形成流化态进入第一循环管道、升温器、第二固液分离器、第二循环管道、液体收集器与第一固液分离器组成的闭合循环系统；在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；物料通过与升温器产生的热气流进行热质交换，及液体收集器收集水份而被循环干燥。

3）粉料收集：达到粒径和水份要求的物料通过分级结构进入粉料收集器，得到粉料。

实施例5

一种液料的制备方法，使用上述的闭合循环粉碎干燥机，包括以下步骤：

1）加料：将物料处理后加入加料口。

2）循环粉碎及液化：物料随高速气流形成流化态进入第一循环管道、升温器、第二固液分离器、第二循环管道、液体收集器与第一固液分离器组成的闭合循环系统；在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；水份、挥发油及其他物质被释放，在闭合循环系统中的液体收集器被循环液化。

3）液体收集：水份、挥发油及其他物质在液体收集器被收集，得到液料。

实施例6

一种药材的粉碎方法，使用上述的闭合循环粉碎干燥机，包括以下步骤：

1）加料：将药材加入加料口。

2）循环粉碎及干燥：，药材随高速气流形成流化态进入第一循环管道、升温器、第二固液分离器、第二循环管道、液体收集器与第一固液分离器组成的闭合循环系统；在闭合循环系统中，药材通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；药材通过与升温器产生的热气流进行热质交换，及液体收集器收集水份而被循环干燥。

3）粉料收集：达到粒径和水份要求的鲜三七粉通过分级结构进入粉料收集器，得到药材粉末。

4）液体收集：水份、挥发油及其他物质在液体收集器被收集，得到药液。

实施例7

一种精油的制备方法，使用上述的循环粉碎干燥机，包括以下步骤：

1）加料：将物料处理后加入加料口。

2）循环粉碎及液化：物料随高速气流形成流化态进入第一循环管道、升温器、第二固液分离器、第二循环管道、液体收集器与第一固液分离器组成的闭合循环系统；在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；水份、挥发油及其他物质被释放，在闭合循环系统中的液体收集器被循环液化。

3）液体收集：水份、挥发油及其他物质在液体收集器被收集，得到液料。

实施例8

一种果汁的制备方法，使用上述的循环粉碎干燥机，包括以下步骤：

1）加料：将物料处理后加入加料口。

2）循环粉碎及液化：物料随高速气流形成流化态进入第一循环管道、升温器、第二固液分离器、第二循环管道、液体收集器与第一固液分离器组成的闭合循环系统；在闭合循环系统中，物料通过与高速气流、管道及颗粒间的相互碰撞而被循环粉碎；水份、挥发油及其他物质被释放，在闭合循环系统中的液体收集器被循环液化。

3）液体收集：水份、挥发油及其他物质在液体收集器被收集，得到液料。

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