专利名称：代森锰锌闭路循环干燥方法及干燥装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种代森锰锌干燥方法和设备，尤其涉及一种以氮气或二氧化碳为循环干燥介质的代森锰锌闭路循环干燥方法及干燥装置。
背景技术：
代森锰锌原药曝露在空气中和受潮极易分解、氧化，甚至会燃烧、爆炸。而且它还含有部分弱结晶水，干燥难度较大。
目前，代森锰锌生产企业普遍采用真空双锥干燥。干燥时，人工将湿物料送入干燥机中，关闭好进、出料口后，利用水吸式真空泵抽取干燥机中的空气，达到一定的负压，打开蒸汽阀门，蒸汽进入干燥机夹套中，对物料进行间接加热、干燥，一段时间后达到干品水份要求，关闭蒸汽，送入氮气对干品进行冷却，干品冷却到室温后停机卸料。但是，从进料到卸料总干燥时间约4小时，一台1.5m3的真空双锥干燥机每次干燥湿料约210kg，单台小时产量极低约50kg/h，要达到一定的生产规模所需设备台数较多，占地面积大。该干燥属于间隙操作，干燥机内加热与冷却交错进行，动力及热能消耗较高，热效率极低。加料、出料是人工进行的，操作环境差，劳动强度大，物料耗散也大。
袋式除尘器中布袋清灰需大量的压缩气体，若此压缩气体为空气，则会增加系统中的氧含量，对易燃易爆的代森锰锌的干燥是不合适的，若此压缩气体为氮气，需要量很多不经济，可采用布袋循环风机使用净气室的干净氮气对布袋进行清灰。
系统中循环风机的轴封对干燥介质的氧含量影响较大，在这种温度较高、含有一定粉尘、润滑条件较差、叶轮及轴的振动位移量较大的情况下，可采用多级磁流体密封，以确保密封。
代森锰锌含有弱结晶水，干燥温度较高，袋式除尘器后气体温度大于110℃，如果直接进行降温除湿，不仅浪费了热量，而且增加了降温除湿的用水量，可采用易清灰的低翅大间距的热管型余热回收装置回收该热量，并可节水，以增加经济、环保效益。
发明内容
本发明提供一种适用于易燃易爆的代森锰锌干燥的、操作安全连续、劳动强度低、生产效率高、能耗少、耗散低、有效含量分解少、单机处理能力大的代森锰锌闭路循环干燥方法及干燥装置。
本发明采用如下技术方案一种以惰性气体为干燥介质的代森锰锌闭路循环干燥方法，采用加料机将湿的代森锰锌送入干燥机中，与加热后的140℃～250℃氮气或二氧化碳进行热质交换而得到干燥，并在旋风分离器及袋式除尘器中分离出来，干品汇集后送入冷却器中冷却至室温卸出后计量、包装，用循环风机将干燥尾气送入余热经余热回收器回收后，在加热器中加热，如此不断循环。
本发明的一个技术方案是一种用于实施上述代森锰锌闭路循环干燥方法的干燥装置，由封闭型直接干燥机、旋风分离器、热管式余热回收器、循环风机、喷淋塔、加热器和干品冷却器组成，在封闭型直接干燥机中部设有加料口，在封闭型直接干燥机中，来自加料口的代森锰锌在封闭型直接干燥机内与加热后的140℃～250℃氮气或二氧化碳进行热质交换，封闭型直接干燥机的出风口与旋风分离器的进口相连接，旋风分离器的出风口与热管式余热回收器的热端进风口连接，其热端出风口与喷淋塔、除雾器及循环风机依次相连，循环风机出风口与热管式余热回收器的冷端进风口连接，热管式余热回收器的冷端出风口通过加热器与封闭型直接干燥机进风口连接，旋风分离器的出料口与干品冷却器相连，干品冷却器下部设有排料口，加热器还设有热媒的进口及出口，喷淋塔上部设有冷却水进口、下部及除雾器底部设有出水口。
本发明还采用了如下技术措施，以便进一步提高本发明的相关性能其一是用于实施上述代森锰锌干燥装置中的袋式除尘器，由布袋循环风机、减速机、净化室、清灰口、净化气出口、含尘气进口、布袋、出料口组成，布袋循环风机通过循环管道与净化室及可转动清灰口相连，布袋置于净化室的下部。
其二是一种用于实施上述代森锰锌干燥装置中的热管式余热回收器，由热室、冷室、隔板、翅片式热管组成，热室置于冷室下方，翅片式热管穿过隔板。
其三是一种用于实施上述代森锰锌干燥装置中的循环风机，由轴、磁流体、永久磁铁、磁极片组成，磁流体位于磁极片及轴间，永久磁铁位于两磁极片间，两磁极片中的一只与风机本体壳紧连。
与现有技术相比，本发明具有如下优点1.1、干燥在极低含氧条件下进行的，产品品质好，不会产生氧化、分解、燃烧和爆炸的危险。1.2、由于闭路操作，无废气和粉尘排放，避免了对环境的污染。1.3、采用气固直接接触干燥，干燥速度极快，一般在10秒内，传统干燥工艺约需3小时，减少了有效成分的分解，并且单台设备产量可以很大，特别适用于大规模生产，如传统工艺单台设备小时干燥量只有50千克，本发明单台设备小时干燥量可达1000千克。1.4、干燥过程属连续型的，避免了传统干燥方式一会儿加热一会儿冷却的问题，热利用率大大提高。1.5、传统工艺进、出料均为间歇手工操作，本发明采用连续的机械进料装置，劳动强度小，物料散耗低。
2、本发明采用的袋式除尘器，布袋清灰采用循环干净的氮气或二氧化碳，气体补充量极少时也可保证干燥介质含氧量极低，小于2％。
3、本发明采用的热管式余热回收器，回收了干燥尾气的余热，系统热效率进一步得到提高，而且减少了干燥尾气降温除湿的用水量。
4、本发明采用的循环风机，在风机内含有粉尘及具有一定的振动情况下，轴端密封也较好，可保证系统的氧含量低。
图1是本发明干燥装置的结构示意图。
图2是本发明干燥装置中的袋式除尘器结构示意图。
图3是本发明干燥装置中的热管式余热回收器结构示意图。
图4是本发明干燥装置中的循环风机轴封结构示意图。
具体实施例方式
实施例1一种以惰性气体为干燥介质的代森锰锌闭路循环干燥方法，采用加料机将湿的代森锰锌送入干燥机中，与加热后的140℃～250℃氮气或二氧化碳进行热质交换而得到干燥，并在旋风分离器及袋式除尘器中分离出来，干品汇集后送入冷却器中冷却至室温卸出后计量、包装，用循环风机将干燥尾气送入余热经余热回收器回收后，在加热器中加热，如此不断循环，上述氮气或二氧化碳的温度可选择140℃、250℃、165℃、180℃或240℃。
实施例2一种用于实施上述代森锰锌闭路循环干燥方法的干燥装置，由封闭型直接干燥机2、旋风分离器3、热管式余热回收器5、循环风机6、喷淋塔10、加热器12和干品冷却器15组成，在封闭型直接干燥机2中部设有加料口1，在封闭型直接干燥机2中，来自加料口1的代森锰锌在封闭型直接干燥机2内与加热后的140℃～250℃氮气或二氧化碳进行热质交换，封闭型直接干燥机2的出风口与旋风分离器3的进口相连接，旋风分离器3的出风口与热管式余热回收器5的热端进风口连接，其热端出风口与喷淋塔10、除雾器8及循环风机6依次相连，循环风机6的出风口与热管式余热回收器5的冷端进风口连接，热管式余热回收器5的冷端出风口通过加热器12与封闭型直接干燥机2进风口连接，旋风分离器3的出料口与干品冷却器15相连，干品冷却器15下部设有排料口16，加热器12还设有热媒的进口13及出口11，喷淋塔10上部设有冷却水进口7、下部及除雾器8底部设有出水口9。
本实施例在旋风分离器3与热管式余热回收器5之间设有袋式除尘器4，袋式除尘器4的进风口与旋风分离器3的出风口连接，袋式除尘器4的出风口与热管式余热回收器5的热端进风口连接，袋式除尘器4的出料口通过绞龙14与干品冷却器15相连。
上述袋式除尘器4，由布袋循环风机41、减速机42、净化室43、可转动清灰口44、净化气出口45、含尘气进口46、布袋47、出料口48组成，布袋循环风机41通过循环管道与净化室43及可转动清灰口44相连，布袋47置于净化室43的下部。可转动清灰口44在减速机42带动下转动，对布袋47进行清灰，即以实现在系统正常运行的情况下逐个对布袋47进行清灰。
上述热管式余热回收器5，由热室51、冷室53、隔板52、翅片式热管54组成，热室51置于冷室53下方，翅片式热管54穿过隔板52，冷热流体流动方向相反以进一步提高余热回收量。
上述循环风机6，其转动轴密封特征在于由轴61、磁流体62、永久磁铁63、磁极片64、风机壳65组成，磁流体63位于磁极片64及轴61间，永久磁铁63位于两磁极片64间，两磁极片64中的一只与风机壳65紧连。在永久磁铁63的怍用下，通过磁极片64和导磁性良好的轴61形成磁性回路，放置在轴61与磁极片64之间的磁流体62，在永久磁铁63产生的磁场作用下，高度集中，形成一个液体“O”型密封圈，用来克服转轴两端的压力差，以实现密封功能。
本发明的工作过程如下湿的代森锰锌经加料装置1送入密封型直接干燥机2中，与由循环风机6分别送入到热管式余热回收器5及加热器12加热到一定温度的惰性气体，在密封型直接干燥机2中进行强烈的热质交换，代森锰锌干品分别由旋风分离器3及袋式除尘器4收集，并由绞龙14送入干品冷却器15冷却至室温后，由排料口16排出计量、包装，离开袋式除尘器4的干燥尾气仍含有较高温度，在热管式余热回收器5中换热给冷的惰性气体，以提高热利用率，湿度较大温度较低的干燥尾气经喷淋塔10降温除湿，并在除雾器8中进一步除去水雾。惰性气体的补充量由系统中的氧含量控制，湿的代森锰锌的加入量由干燥机2内的温度控制。在袋式除尘器4中，布袋循环风机41通过循环管道从净化室43中抽取干净的氮气，从可转动清灰口44喷入布袋47中，对其进行清灰处理。在热管式余热回收器5中，采用翅片式热管54将热室51中氮气的热量传给冷室53中的氮气，从而回收了干燥尾气的余热。在循环风机6中，利用位于磁极片64及轴61间的磁流体62，密闭了风机本体壳65与转轴61间的间隙，阻止了风机内氮气向外泄漏，磁流体62通过永久磁铁63形成的磁环路一直位于磁极片64及轴61间。
本发明的整个代森锰锌干燥的过程连续、稳定、安全，无废气和粉尘排放，避免了对环境的污染。如含水率约30％的代森锰锌的干燥，代森锰锌干品的含水率要求小于1％，干燥机进口的惰性气体的温度200℃，采用本发明后，离开袋式除尘器的干燥尾气温度约110℃，在热管式余热回收器中换热后降至70℃，回收热量722MJ/h，每天可节煤1吨，节水240吨，经喷淋塔降温除湿后温度降至25℃，再采用循环风机送入热管式余热回收器中升温至65℃后经加热器加热至200℃，热效率可达67％，干品中有效含量大于92％。由于采用了本发明中的袋式除尘器利用干净氮气清灰，并且循环风机轴端采用磁流体密封，氮气耗量极少。若每小时干燥900千克代森锰锌，耗用氮气约20标准立方米/时，水约20吨/时，耗电140度，耗用标准煤150公斤/时。与原真空双锥干燥系统相比，车间成本每吨节约1000元左右。
权利要求
1.一种以惰性气体为干燥介质的代森锰锌闭路循环干燥方法，其特征在于采用加料机将湿的代森锰锌送入干燥机中，与加热后的140℃～250℃氮气或二氧化碳进行热质交换而得到干燥，并在旋风分离器及袋式除尘器中分离出来，干品汇集后送入冷却器中冷却至室温卸出后计量、包装，用循环风机将干燥尾气送入余热回收器回收余热后，在加热器中加热，如此不断循环。
2.根据权利要求1所述的代森锰锌闭路循环干燥方法，其特征在于干燥尾气的余热经余热回收器回收后，先进入喷淋塔降温除湿，再进入下一个循环。
3.一种用于实施权利要求1所述代森锰锌闭路循环干燥方法的干燥装置，其特征在于由封闭型直接干燥机(2)、旋风分离器(3)、热管式余热回收器(5)、循环风机(6)、喷淋塔(10)、加热器(12)和干品冷却器(15)组成，在封闭型直接干燥机(2)中部设有加料口(1)，在封闭型直接干燥机(2)中，来自加料口(1)的代森锰锌在封闭型直接干燥机(2)内与加热后的140℃～250℃氮气或二氧化碳进行热质交换，封闭型直接干燥机(2)的出风口与旋风分离器(3)的进口相连接，旋风分离器(3)的出风口与热管式余热回收器(5)的热端进风口连接，其热端出风口与喷淋塔(10)、除雾器(8)及循环风机(6)依次相连，循环风机(6)的出风口与热管式余热回收器(5)的冷端进风口连接，热管式余热回收器(5)的冷端出风口通过加热器(12)与封闭型直接干燥机(2)进风口连接，旋风分离器(3)的出料口与干品冷却器(15)相连，干品冷却器(15)下部设有排料口(16)，加热器(12)还设有热媒的进口(13)及出口(11)，喷淋塔(10)上部设有冷却水进口(7)、下部及除雾器(8)底部设有出水口(9)。
4.根据权利要求3所述的干燥装置，其特征在于在旋风分离器(3)与热管式余热回收器(5)之间设有袋式除尘器(4)，袋式除尘器(4)的进风口与旋风分离器(3)的出风口连接，袋式除尘器(4)的出风口与热管式余热回收器(5)的热端进风口连接，袋式除尘器(4)的出料口通过绞龙(14)与干品冷却器(15)相连。
5.根据权利要求3或4所述的干燥装置，其特征在于袋式除尘器(4)由布袋循环风机(41)、减速机(42)、净化室(43)、可转动清灰口(44)、净化气出口(45)、含尘气进口(46)、布袋(47)、出料口(48)组成，布袋循环风机(41)通过循环管道与净化室(43)及可转动清灰口(44)相连，布袋(47)置于净化室(43)的下部，可转动清灰口(44)在减速机(42)带动下转动，对布袋(47)进行清灰。
6.根据权利要求3或4所述的干燥装置，其特征在于热管式余热回收器(5)由热室(51)、冷室(53)、隔板(52)、翅片式热管(54)组成，隔板(52)设在热室(51)与冷室(53)之间，热室(51)置于冷室(53)下方，翅片式热管(54)自热室(51)穿过隔板(52)延伸至冷室(53)中。
7.根据权利要求3或4所述的干燥装置，其特征在于循环风机(6)由轴(61)、磁流体(62)、永久磁铁(63)、磁极片(64)组成，磁流体(62)位于磁极片(64)及轴(61)之间，永久磁铁(63)位于两磁极片(64)间，两磁极片(64)中的一只与风机壳(65)相连。
全文摘要
代森锰锌闭路循环干燥方法，代森锰锌送入干燥机，与140℃～250℃氮气或二氧化碳热质交换，在旋风分离器及袋式除尘器中分离，干品汇集后送入冷却器中冷却至室温卸出，尾气余热经余热回收器回收，送加热器加热。其装置由干燥机、旋风分离器、余热回收器、风机、喷淋塔、加热器和干品冷却器组成，干燥机出风口与旋风分离器进口连，其出风口与余热回收器热端进风口连接，其热端出风口与喷淋塔、除雾器及风机依次相连，风机出风口与余热回收器的冷端进风口连接，余热回收器冷端出风口通过加热器与干燥机进风口连接，旋风分离器出料口与干品冷却器相连，干品冷却器设排料口，加热器设热媒进出口，喷淋塔设冷却水进口、下部及除雾器底部设出水口。
文档编号F26B21/14GK1975303SQ200610156189
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年12月30日
发明者葛仕福, 李明, 吴金平, 徐勤江, 郭宏伟 申请人:东南大学, 利民化工有限责任公司