专利名称：循环撞击流干燥机的制作方法
技术领域：
本实用新型名为“循环撞击流干燥机”，属于物理、化学工艺设备。
在化工、医药、轻工等许多工业生产中需要对物料进行干燥处理；其中的一大类是粉粒状物料。湿的粉粒状物料中水分的赋存状态大致有三类表面游离水、孔隙水和结晶水。凡含有孔隙水或结晶水的物料，同时也含有游离水。游离水很容易脱除，现有的多种干燥机例如流化床干燥机、气流干燥机等都可以满足脱除这类水分的要求；脱除孔隙水和结晶水就比较困难，通常需要相当长的时间。对某些孔隙水或结晶水含量较低的松散粉粒状物料，采用流化床这类停留时间较长的干燥机可以满足要求。然而某些物料水分含量较高，并含有孔隙水或结晶水，例如悬浮法制得的PVC含水～25％，其中表面游离水约5-8％，其余为孔隙水。这类物料的干燥必须解决好两个问题(1)必须快速脱除绝大部分表面水，否则半干状态的物料很容易结成团块，破坏干燥机正常操作；(2)总的干燥时间必须足够长，否则产品水分含量达不到要求。对于这类物料，传统的技术多半是采用气流-流化床两级干燥，至今仍广泛采用。气流干燥在数秒钟内迅速脱除表面水；流化床则提供足够长的干燥时间，保证达到最终脱水要求。这种两级干燥技术流程长、设备庞大，能耗也较高。上世纪80年代末至90年代初，德国研发了一种名为旋风干燥机的PVC专用干燥装置；我国已引进消化并在若干生产厂使用。该机本体外形为圆筒，内壁设有螺旋形折流挡板。热空气携带湿物料切向进入干燥机下部并旋转向上运动。由于折流挡板的存在延长了物料停留时间，可以满足干燥要求。该技术的不足之处是已干燥物料全部被气体带出干燥机，增加了旋风分离除尘回收系统的负荷，动力消化较大；装置结构也较复杂。
本实用新型的目的，是克服上述现有技术的不足，提供一种能够同时满足脱除游离水和孔隙水或结晶水要求的更有效和节能的粉粒状物料干燥装置。
图1是本实用新型循环撞击流干燥机结构示意图；它同时表示了工作的基本原理。
以下结合附图，说明本实用新型的内容和实施方法。
本实用新型采用同轴垂直撞击流原理工作。循环撞击流干燥机由本体1、上加速管2和与之等直径的下加速管3三个基本部件组成；它们按
图1所示方式同轴安装。本体1为异径锥/柱形圆筒。其下半部分为较小的圆筒下接锥台形筒体，锥台小直径端与下进气管①连接；锥台近圆筒壁处设有出料管④；该下半部分与下加速管3之间形成环室AC，是循环物料运动的空间；下加速管3的下端与下进气管①的顶端之间保留一定的距离，使得从下进气管①进入的气流G1能够抽取并携带环室AC中下流的物料进入下加速管3向上运动。本体1的上半顶端之间保留一定的、供从该进气管进入的热气流G1抽取并携带环室AC底部物料进入下加速管3向上运动的距离；上加速管2兼作干燥机上部进热气流G2的进气管管，同轴安装的本体1上部并在伸出本体顶盖一定的长度处连接加入湿物料LW的进料管③。上加速管2的下端与下加速管3的顶端之间保持一定的距离，供从上加速管2出来向下流动的气-固两相流与从下加速管3出来向上流动的气-固两相流在该距离的中点处相向撞击，形成高度湍动的撞击区IZ。
操作时在下进气管①和上加速管2连续通入热气流G1、G2的情况下，先用适当的加料机例如螺旋给料机通过进料管③加入同种干物料，由热气流G2带入干燥机，直至环室AC中充满干物料时停止加干料。此时干物料在干燥机内循环。待干燥机内温度达到正常后，用加料机通过进料管③连续加入待干燥湿物料LW，开始运行。从进料管③进入上加速管2的湿物料LW与热气流G2混合并被加速，形成气-固悬浮体从上加速管2出口高速向下流出；经下进气管①进入的热气流抽取并携带环室AC底部的部分基本干燥的物料沿下加速管3向上流动并加速物料颗粒，形成气-固悬浮体从下加速管3出口高速向上流出；两股反向流体在上、下加速管2和3出口之间撞击，形成撞击区IZ。撞击过程中发生强烈的相间热、质传递，湿物料LW所含水分大部分被脱除。撞击后两股流体合并，并转为径向向外流动。由于重力的作用，部分固体颗粒直接落入环室AC；部分颗粒随气体向本体1上部内壁运动并与壁碰撞后沿壁滑落进入环室AC；小部分颗粒可能被气体携带向上运动，但在沉降室PC中与气体分离、落入环室AC。分离掉大部分固体颗粒、温度已降低的气体GE经排气管②排出干燥机，随后再经过适当的装置除尘、回收处理后放空。进入环室AC的物料藉重力向下运动，到达环室AC底部时被经下进气管①进入的热气流抽取、携带，再次通过下加速管3向上运动，并与从上加速管2出来的向下流体撞击，如此反复循环。通过若干次循环后物料水分含量可以保证达到要求。出料管④在控制流量下连续卸出已达到干燥要求的物料LP作为产品。出料量的控制应使得环室中料位基本恒定。
本实用新型循环撞击流干燥机的突出特点是包括两个最基本的要素两股气-固两相流相向流动撞击和固体物料循环运动。撞击流有利于达到高的干燥强度；物料循环则可以保证足够长的平均干燥时间。撞击流是一种新的技术方法，已有大量实验结果证明它对强化相间传递非常有效。本实用新型充分利用了撞击流的这一特性。因此，与现有其它技术相比，其突出优点就是干燥强度高，从而设备较小。与传统的、用于同时含游离水和孔隙水或结晶水的物料的气流-流化床两级干燥技术相比，本实用新型流程、设备简单、紧凑，能耗、动力消耗较低；与前述旋风干燥机相比，由于绝大部分产品在干燥机底部回收，本实用新型具有除尘系统负荷低、动力消耗较小的优点。
权利要求1.一种名为循环撞击流干燥机的物理、化学工艺设备，其特征在于它由本体(1)、上加速管(2)和与之等直径的下加速管(3)三个基本部件组成，本体(1)为异径锥/柱形圆筒，其下半部分为较小圆筒下接倒锥台形筒体，倒锥台下端与干燥机的下进气管①连接、上端近圆筒壁处设有卸出产品LP的出料管④；上半部分直径逐渐扩大为一个更大的、提供气固沉降分离空间PC的带顶盖圆筒；顶盖上设有排出废气GE的排气管②，直径较小的下加速管(3)同轴安装在本体(1)的下半部内，与后者的内壁之间形成供物料循环运动的环室AC，其下端与下进气管①的顶端之间保留一定的、供从该进气管进入的热气流G1抽取并携带环室AC底部物料进入下加速管(3)向上运动的距离；上加速管(2)兼作干燥机上部热气流G2的进气管，同轴安装的本体(1)上部并在伸出本体顶盖一定的长度处连接加入湿物料LW的进料管③，上加速管(2)的下端与下加速管(3)的顶端之间保持一定的距离，供从上加速管(2)出来向下流动的气-固两相流与从下加速管(3)出来向上流动的气-固两相流在该距离的中点处相向撞击，形成高度湍动的撞击区IZ。
2.按权利要求1所述的循环撞击流干燥机，其特征在于干燥机形状和内部结构包含同轴安装的上加速管(2)、下加速管(3)和下加速管(3)与本体(1)下半部内壁之间形成供物料循环运动的环室AC两个基本要素。
专利摘要循环撞击流干燥机，粉粒状物料干燥设备。由同轴安装的本体1、上加速管2和等直径下加速管3三个基本部件组成。本体为异径锥/柱形圆筒，下半部直径较小，内壁与下加速管间形成物料循环运动的环室AC；上部直径扩大为沉降室PC。上加速管兼作上部进气管；伸出本体顶部一定高度处连接进料管。热气体G2携带进料，高速流出上加速管；下部进气G1从环室底部携带循环物料向上高速流出下加速管。两股流体在上、下加速管间的撞击区相向撞击；随后物料落入环室，部分作产品卸出，大部分再次循环；气体经沉降分离后排出。撞击流强化热质传递；物料循环则保证足够长的停留时间。可脱除表面水和孔隙水或结晶水。
文档编号F26B3/12GK2616874SQ03235519
公开日2004年5月19日 申请日期2003年2月20日 优先权日2003年2月20日
发明者伍沅 申请人:武汉化工学院