一种压力式喷雾干燥塔的制作方法

本实用新型涉及一种压力式喷雾干燥塔，特别适用于石油化工领域催化剂的制备及其它以球形颗粒为产品的喷雾干燥制备过程。

背景技术：

目前，喷雾干燥塔在制药、食品、石油化工等领域应用十分广泛。常规的喷雾干燥工艺的设备主体是喷雾干燥塔，常用的压力式喷雾干燥方式是在向塔本体内送入热风的同时，将待干燥的液态物料从塔本体顶部喷入干燥室内，使液态物料形成雾滴。该雾滴在塔本体的上段内与热风进行热交换，其中的水分被蒸发，剩下的粉末状物料落在塔本体下部的圆锥形段上后被收集起来，然后主要通过底部的出料口出料。现有喷雾干燥塔一般设有两个出口，侧面出口主要为气相出口，底部为物料出口。实际生产中，侧面出风口设计形式容易将空气吸入一侧，从而产生倾向一方的气流流型，对气流影响较大，从而影响到物料的干燥过程。流场分布不均匀将会导致高温气流温度场分布不均匀，从而使物料颗粒干燥速率、干燥时间不一致。高温区的物料如果外部形成硬壳而内部存在气体，容易爆破，产生异形颗粒并导致细粉增加；干燥不充分或干燥程度不同的物料极易粘连在一起，形成结块及粘壁问题，最终导致喷雾干燥产品球形度不好；颗粒粒径分布范围较宽等。

CN203853015U公开了一种喷雾干燥塔，包括相互连通的烟气入口段和筒体，在所述筒体的内壁上沿竖直方向设置有若干个挡板。所述挡板均均的设置于筒体的内壁上，通过所述挡板的设置能降低喷雾干燥塔内部烟气流场分布不均匀度，提高湍流度，进而提高喷雾干燥塔对酸性气体的脱除效率、降低吸收剂耗量以至电耗，但并不用于生产颗粒产品的喷雾干燥塔。

CN201813815U公开了一种喷雾干燥防结块设备，包括喷雾干燥塔和气体喷射装置，气体喷射装置与喷雾干燥塔的下部气路连接，气体喷射装置可以连接在倒圆锥体罐体上距离出料口三分之一高度处，该实用新型结构简单，能在对物料进行喷雾干燥的同时，防止物料结块，提高物料的出料速度。其可能在一定程度对物料结块有效果，但无法解决异形、细粉增加等问题。

CN104549809A公开了一种喷嘴，包括：具有空腔的喷嘴主体，所述喷嘴主体上设置有喷嘴入口、喷孔。还公开了一种喷雾干燥器，该喷雾干燥器包括：喷雾单元和干燥单元，其中，所述喷雾单元的喷嘴为本发明所述的喷嘴。发明提供的喷嘴用于喷雾干燥时雾化效果好，将其用于喷雾干燥制备催化裂化催化剂时，所制备的催化裂化催化剂球形度好，但一定程度仍存在异形、细粉增加等问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是在现有技术的基础上，提供一种压力进料式喷雾干燥塔，解决上述流场分布不均导致的喷雾干燥产品球形度不好、颗粒易粘连的问题。

本实用新型提供一种压力式喷雾干燥塔，由上至下包括空气入口段、物料进料段和干燥室，所述的空气入口段设有与空气入口连通的气体分布器，所述的物料进料段设有与进料管连通的压力式物料喷嘴，所述的干燥室内设置锥形内件，所述的干燥室下部由上至下设置气体出口和物料出口。

本实用新型提供的压力式喷雾干燥塔的有益效果为：

本实用新型提供的压力式喷雾干燥塔结构简单、干燥室容积利用充分、投资成本低，适用范围广，可用于微球形催化剂制备。采用本实用新型提供的压力式喷雾干燥塔制备催化剂，可使高温气体流场均匀分布，减少或避免物料由于干燥过快或温度过高使颗粒发生爆破而出现异形及细粉等问题，有利于提高产品球形度。其次，锥形内件的设计，在不增加塔高的情况下，延长了物料在塔内的停留时间，可有效利用塔内空间，使物料干燥更加充分。再次，颗粒分布更加均匀而且集中在塔的中央，其运行轨迹、停留时间和蒸发速率趋于一致，可有效减少因颗粒湿度不同粘连或靠近壁面而发生的粘壁现象。

附图说明

附图1为本实用新型的压力式喷雾干燥塔一种实施方式示意图。

附图2为本实用新型的压力式喷雾干燥塔第二种实施方式示意图。

附图3为本实用新型的锥形内件俯视图。

标记说明：

1、空气入口；2、气体分布器、3、进料管；4、压力式物料喷嘴；5、干燥室；6、锥形内件；7、气体出口；8、物料出口；9、锥面开孔；10、锥底。

具体实施方式

本实用新型提供的压力式喷雾干燥塔，由上至下包括空气入口段、物料进料段和干燥室，所述的空气入口段设有与空气入口连通的气体分布器，所述的物料进料段设有与进料管连通的压力式物料喷嘴，所述的干燥室内设置锥形内件，所述的干燥室下部由上至下设置气体出口和物料出口。

优选地，所述的气体分布器设置于喷雾干燥塔顶端。更优选，所述的压力式物料喷嘴距塔顶距离与其距塔底距离之比为1：(5-20)。

优选地，所述的干燥室上部为直筒段，下部为上大下小的锥形段。

优选地，所述的锥形内件为上大下小、底部中孔的锥形，锥形壁上开有孔。

优选地，所述的锥形内件位于所述的干燥室内由上至下50％-100％的范围。

所述的干燥室下部是指干燥室内由上至下50％-100％的范围，优选地，所述的干燥室内由上至下70％-90％的范围内设置气体出口，所述的物料出口开口于干燥室底部。

优选地，本实用新型的一种实施方式，所述的气体出口为水平圆管，一端伸入物料出口段中央位置，管口切面向下，另一端伸出压力式喷雾干燥塔塔外。

优选地，本实用新型的另一种实施方式，所述的气体出口设置于喷雾干燥塔侧壁，两个以上的气体出口对称设置。

优选地，所述的干燥室直管段的高径比为：(1-10)：1。

本实用新型提供的压力式喷雾干燥塔在使用过程中，可在喷雾干燥塔内形成一个相对均匀的流场分布状态。被加热的物料液由进料管经雾化喷嘴喷至干燥室中，热空气从上部进入，经气体分布器均布后垂直向下，能更好地与雾化喷嘴喷出的液滴相接触。随后，气流和物料并行向下，到塔的中下部经过锥形内件。因为锥形内件开有圆孔，热风经锥形内件后再次被均布，从而消除侧面引风气相出口可能导致塔内气相偏流的影响，同时，锥形内件开有孔，还有部分面积封闭，部分物料可能沉积在上面，然后从侧面开孔及底部开孔处流下，这样能够延长物料的停留时间使之干燥充分。最后气相携带少量粉末从侧面流出，物料在干燥室锥形段收集后排出。下面结合附图对本实用新型压力式喷雾干燥塔的具体实施方式进行描述。

本实用新型能够使塔内流场均匀、物料均匀干燥，具有颗粒球形度好、可避免或减少物料粘连的特点。

附图1为本实用新型提供的压力式喷雾干燥塔的一种实施方式，如附图1所示，所述的压力式喷雾干燥塔由上至下包括空气入口段1、物料进料段和干燥室5，所述的空气入口段设置与空气入口连通的气体分布器2，所述的物料进料段设置与进料管连通的压力式物料喷嘴4，所述的干燥室5内设置锥形内件6，所述的干燥室5下端由上至下设置气体出口7和物料出口8。

热空气由空气入口进入，经过气体分布器2后被均匀分布在干燥室5中。被加热的物料液由进料管3经压力式物料喷嘴4喷出，雾化为细小的液滴，均匀分布的热风能更好地与雾化喷嘴喷出的液滴相接触。随后，气流和物料并行向下，到塔的中下部经过锥形内件6。锥形内件俯视图如附图3所示，因为锥形内件6开有锥面开孔9，其锥底10亦为中空状态，热风经锥形内件6后再次被均布，从而消除侧面引风气相出口可能导致塔内气相偏流的影响，同时，锥形内件有一定的开孔率，还有部分面积封闭，部分物料可能沉积在上面，然后从锥面开孔9及锥底10处流下，进入干燥室5锥形段的物料沉积后，因为干燥室内温度较高，因此可以继续被干燥，这样能够延长物料的停留时间使之干燥充分。热气流从干燥室5锥形段经气体出口7排出，气体出口7切向开口且管口向下，能够有效减少细粉的吸入量。物料出口8位于干燥室锥形段的下方用于排料。

附图2为本实用新型提供的压力式喷雾干燥塔的第二种实施方式示意图，如附图2所示，热气流从干燥室5锥形段经气体出口7排出，气体出口7为水平圆管，于干燥室左右对称设置，与干燥室筒体及锥形段部分连接，侧面开口。两个气体出口设置能够进一步保证塔内流场均匀，且远离物料出口，使气相携带细粉减少。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，并非对本实用新型的限制。本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，还可以做出各种变化和变形，因此所用的技术方案也应属于本实用新型的范畴。