一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，包括立式圓柱體結構的干燥塔、電動高速離心霧化器、上料裝置、加熱裝置、風濕冷卻裝置、出料裝置、廢氣回收利用裝置、清洗裝置和智能化控制柜，電動高速離心霧化器安裝在干燥塔的頂端內部中心軸線上，上料裝置連接至干燥塔的進料口，加熱裝置的前端設置有空氣過濾器，出料裝置設置在干燥塔底部，風濕冷卻裝置前端設有冷凍除濕機，廢氣回收利用裝置通過廢氣回收塔將廢氣送至干燥塔塔體外側周圍，智能化控制柜對系統的整個工作過程進行集中自動控制。整個系統控制和管理方便，干燥效率高，節能效果好，并避免了廢氣對大氣環境造成的污染。
【專利說明】一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種干燥造粒系統，具體地說是一種節能高效的用于固體催化劑干燥生產的離心噴霧干燥造粒系統。
【背景技術】
[0002]催化劑在現代化學工業中具有不可替代的地位，約有80%的化學反應與催化劑的存在有關。現有的固體催化劑多為納米級或微米級的顆粒粉體，顆粒與溶液之間存在界面張力，容易產生顆粒聚集，導致催化劑催化活性低、催化效果不理想。因此在制備催化劑粉體的過程中，干燥是極其關鍵的工序。噴霧干燥是化工工業中最常見的一種把液體干燥成粉末產品的干燥技術，其工作原理是:用噴霧的方法將物料噴成霧滴分散在熱空氣中，物料與熱空氣呈并流、逆流或混流的方式互相接觸，使水分迅速蒸發，達到干燥的目的。采用這種干燥方法，可以省去濃縮、過濾、粉碎等單元操作，而且干燥時間短(一般干燥時間為5?30s)、對干燥物料的有效成分破壞少，因此特別適用于對固體催化劑進行干燥和造粒成型，但是現有的催化劑干燥裝置在進行噴霧干燥的過程中，經常出現被干燥的物料粘著在干燥塔內壁上的現象，由于粘壁物料較難以被及時帶出干燥塔，從而造成粘著物料燒焦或變質影響催化劑粉體的質量；并且在干燥過程中產生的廢氣直接排出，由于廢氣中存在未被充分分離的微型物料粉體，因此將廢氣直接排放到大氣中既對周圍環境造成影響，同時也浪費了廢氣中所含有的熱能。
【發明內容】
[0003]本發明正是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，該系統整體結構設計巧妙，操作管理方便，有效避免了干燥物料在干燥塔內發生粘壁的現象，不僅提高了固體催化劑干燥的效率，同時也達到了節能減排的效果。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為，一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，包括立式圓柱體結構的干燥塔、上料裝置、加熱裝置、風濕冷卻裝置、出料裝置、廢氣回收利用裝置和智能化控制柜，在干燥塔的頂端設置有熱風分配器，并在干燥塔的頂端內部中心軸線上安裝有電動高速離心霧化器，在干燥塔塔體外側圍繞塔體設有一圈保溫外殼；所述上料裝置的物料罐通過壓力泵連接至干燥塔的頂端進料口，并在進料口處設有一次風冷裝置，用于對物料漿液進行干燥，進一步提高進入干燥塔內漿液的含固量；所述加熱裝置的前端設置有空氣過濾器，外部空氣經所述空氣過濾器過濾后通過送風機送至蒸汽換熱器并經電加熱器加熱形成熱風，熱風通過管道送至熱風分配器后進入干燥塔塔內；所述出料裝置安裝在干燥塔的下部，所述出料裝置包括一級分離器、二級分離器、引風機、接料槽，所述一級分離器的底部與二級分離器的頂部相連接，所述二級分離器與引風機相連接，所述接料槽設置在所述二級分離器的底部，所述風濕冷卻裝置連接至所述一級分離器的底部；所述廢氣回收利用裝置包括抽氣泵、除塵器、廢氣回收塔、微粉收集管和密封水箱，所述一級分離器與抽氣泵抽氣嘴相連接，并且所述引風機也連接至抽氣管上，所述除塵器連接至抽氣泵的排氣嘴，所述廢氣回收塔與除塵器相連接，并在所述除塵器與廢氣回收塔的連接處設置有微粉收集管，所述微粉收集管插入所述密封水箱內，從所述廢氣回收塔中排出的熱廢氣通過管道送至所述干燥塔塔體與所述保溫外殼所形成的密閉空間；所述智能化控制柜對系統的整個工作過程進行集中自動控制。所述整個技術方案設計巧妙實用，控制和管理生產方便，有效避免了發生物料粘壁的現象，而且將干燥過程中產生的廢氣熱量通過廢氣回收利用裝置充分地利用起來，不僅減少了對環境產生的污染，提高了整個系統的熱量利用率，達到降低能耗和節約生產成本的效果；同時也提高了固體催化劑的干燥效率，經干燥后的固體催化劑粉體純度高并具有良好的松散性和溶解性。
[0005]作為本發明的一種改進，在干燥系統中設置有清掃裝置，所述清掃裝置包括設置在干燥塔底部的回轉清掃裝置和放置在物料罐旁邊的清水箱。利用清掃裝置定期對整個系統進行清掃和沖洗，避免在干燥不同種類的固體催化劑時物料之間產生污染，從而提高產品的純度，并且在一定程度上延長了系統中設備的使用壽命。
[0006]作為本發明的一種改進，所述干燥塔塔體的內壁上內襯有一層疏水層。干燥塔塔體多由不銹鋼、碳鋼或鋼筋混凝土制成，這些材料均有親水性，易被濕物料粘附而結疤。因此在塔體的內壁上均勻涂刷一層疏水層，能夠有效地減少噴霧干燥塔結疤的機率。
[0007]作為本發明的一種改進，在所述干燥塔的底部出口處設置有冷卻風機，冷卻風機對干燥塔內已經干燥形成的物料粉體進行初步冷卻，然后通過風濕冷卻裝置對物料粉體進行徹底除濕冷卻，從而加快了物料粉體的冷卻速度，避免物料粉體因濕度超標所引起結團、均勻度差等問題。在所述干燥塔的塔體上開設有可視觀察窗，便于人員在干燥過程中實時監測干燥塔內電動高速離心霧化器噴嘴的運轉情況。
[0008]作為本發明的一種改進，所述電動高速離心霧化器采用變頻電源供電，并進行變頻控制，從而根據干燥物料的料液含固量進行轉速的連續調節，以改變霧化器噴嘴的直徑，從而改變霧滴的大小，進一步降低物料粘壁的可能性。此外，所述電動高速離心霧化器具有高轉速、低振動、高穩定性等優點，是的物料料液霧化細致且均勻，使得在干燥塔內的熱交換更加充分，從而進一步縮短了干燥時間以及降低了熱能的耗損率。
[0009]作為本發明的一種改進，在所述風濕冷卻裝置的前端安裝有冷凍除濕機，能夠有效降低用于干燥產品的空氣的濕度和溫度，不僅縮短了產品的干燥時間，提高了干燥效率，同時還能夠保證生產出來的產品具有較好的松密度和均勻度。
[0010]作為本發明的一種改進，所述一級分離器和二級分離器均采用旋風分離器。旋風分離器具有結構簡單，使用壽命長，成本低，分離效率高等優點。
[0011]相對于現有技術，本發明的優點如下，I)整體結構設計巧妙，拆卸組裝維修更換方便、成本較低；2)該系統的結構簡單可靠，操作簡便，采用智能化控制柜進行全自動集中控制，控制和管理方便，干燥速度快，干燥所得產品具有良好的均勻度、分散性和溶解性；3)現有的干燥系統中采用立體圓錐形的干燥塔，容易在錐體部位產生粘壁，該系統中的干燥塔采用立式圓柱體結構設計，從而能夠在干燥塔本身結構上避免干燥物料在塔內發生粘壁現象，提高經干燥后催化劑粉體的純度和質量；4)該系統中的離心霧化器采用變頻器進行控制，具有連續調節轉速的功能，因此能夠根據干燥物料的含固量調節轉速，以改變霧滴大小，達到少粘或不粘干燥塔內壁的效果；5)在干燥塔塔體的周圍設有保溫隔熱夾層，減少不必要的熱量損失，在一定程度上降低了設備的能耗，達到了節能的效果；6)系統中設有廢氣回收利用裝置，將干燥過程中產生的廢氣通過廢氣回收塔再次輸送至干燥塔塔體周圍，對干燥塔起到保溫的作用，同時也有效避免了廢氣對環境產生污染，達到降低能耗和節約生產成本的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構示意圖。
[0013]圖中:1_干燥塔，2-物料罐，3-壓力泵，4-離心霧化器，5-空氣過濾器，6_送風機，7-蒸汽換熱器，8-電加熱器，9-熱風分配器，10- 一次風冷裝置，11-可視觀察窗，12-保溫外殼，13-保溫膜，14-冷卻風機，15- 一級分離器，16- 二級分離器，17-接料槽，18-引風機，19-抽氣泵，20-除塵器，21-廢氣回收塔，22-微粉收集管，23-密封水箱，24-清水箱，25-冷凍除濕機，26-散熱器，27-回轉清掃裝置，28-清掃管，29-吹掃傳動電機，30-清洗口，31-加料口。
【具體實施方式】
[0014]為了加深對本發明的理解和認識，下面結合附圖對本發明作進一步描述和介紹。
[0015]實施例1:如圖1所示，一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，包括立式圓柱體結構的干燥塔1、上料裝置、加熱裝置、風濕冷卻裝置、出料裝置、廢氣回收利用裝置和智能化控制柜，在干燥塔I的頂端設置有熱風分配器9，并在干燥塔I的頂端內部中心軸線上安裝有電動高速離心霧化器4，在干燥塔塔體外側圍繞塔體設有一圈保溫外殼12 ;所述上料裝置的物料罐2通過壓力泵3連接至干燥塔的頂端進料口，并在進料口處設有一次風冷裝置10，用于對物料漿液進行干燥，進一步提高進入干燥塔內漿液的含固量；所述加熱裝置的前端設置有空氣過濾器5，外部空氣經所述空氣過濾器過濾后通過送風機6送至蒸汽換熱器7并經電加熱器8加熱形成熱風，熱風通過管道送至熱風分配器9后進入干燥塔塔內；在所述加熱裝置的傳熱管道外側設有一層保溫膜13 ;所述出料裝置安裝在干燥塔的下部，所述出料裝置包括一級分離器15、二級分離器16、引風機18、接料槽17，所述一級分離器15的底部與二級分離器16的頂部相連接，所述二級分離器16與引風機18相連接，所述接料槽17設置在所述二級分離器16的底部，所述風濕冷卻裝置(包括冷凍除濕機25和散熱器26)連接至所述一級分離器15的底部；所述廢氣回收利用裝置包括抽氣泵19、除塵器20、廢氣回收塔21、微粉收集管22和密封水箱23，所述一級分離器15與抽氣泵抽氣嘴相連接，并且所述引風機18也連接至抽氣管上，所述除塵器20連接至抽氣泵19的排氣嘴，所述廢氣回收塔21與除塵器20相連接，并在所述除塵器20與廢氣回收塔21的連接處設置有微粉收集管22，用于收集廢氣在除塵器中產生的粉粒物質，所述微粉收集管22插入所述密封水箱23內，將收集的粉粒物質排入清水中進行二次回收利用；從所述廢氣回收塔21中排出的熱廢氣通過管道送至所述干燥塔塔體與所述保溫外殼所形成的密閉空間；所述智能化控制柜對系統的整個工作過程進行集中自動控制。
[0016]實施例2:如圖1所示，作為本發明的一種改進，在干燥系統中設置有清掃裝置，所述清掃裝置包括設置在干燥塔底部的回轉清掃裝置27和放置在物料罐旁邊的清水箱24。利用清掃裝置定期對整個系統進行清掃和沖洗，避免在干燥不同種類的固體催化劑時物料之間產生污染，從而提高產品的純度，并且在一定程度上延長了系統中設備的使用壽命。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0017]實施例3:如圖1所示，作為本發明的一種改進，所述干燥塔塔體的內壁上內襯有一層疏水層。干燥塔塔體多由不銹鋼、碳鋼或鋼筋混凝土制成，這些材料均有親水性，易被濕物料粘附而結疤。因此在塔體的內壁上均勻涂刷一層疏水層，能夠有效地減少噴霧干燥塔結疤的機率。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0018]實施例4:如圖1所示，作為本發明的一種改進，在所述干燥塔的底部出口處設置有冷卻風機14，冷卻風機對干燥塔內已經干燥形成的物料粉體進行初步冷卻，然后通過風濕冷卻裝置對物料粉體進行徹底除濕冷卻，從而加快了物料粉體的冷卻速度，避免物料粉體因濕度超標所引起結團、均勻度差等問題。在所述干燥塔的塔體上開設有可視觀察窗，便于人員在干燥過程中實時監測干燥塔內電動高速離心霧化器噴嘴的運轉情況。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0019]實施例5:如圖1所示，作為本發明的一種改進，所述電動高速離心霧化器4采用變頻電源供電，并進行變頻控制，從而根據干燥物料的料液含固量進行轉速的連續調節，以改變霧化器噴嘴的直徑，從而改變霧滴的大小，進一步降低物料粘壁的可能性。此外，所述電動高速離心霧化器具有高轉速、低振動、高穩定性等優點，是的物料料液霧化細致且均勻，使得在干燥塔內的熱交換更加充分，從而進一步縮短了干燥時間以及降低了熱能的耗損率。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0020]實施例6:如圖1所示，作為本發明的一種改進，在所述風濕冷卻裝置的前端安裝有冷凍除濕機25，能夠有效降低用于干燥產品的空氣的濕度和溫度，不僅縮短了產品的干燥時間，提高了干燥效率，同時還能夠保證生產出來的產品具有較好的松密度和均勻度。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0021]實施例7:如圖1所示，作為本發明的一種改進，所述一級分離器15和二級分離器16均采用旋風分離器。旋風分離器具有結構簡單，使用壽命長，成本低，分離效率高等優點。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0022]本發明還可以將實施例2、3、4、5、6、7所述技術特征中的至少一個與實施例1組合形成新的實施方式。
[0023]需要說明的是上述實施例，并非用來限定本發明的保護范圍，在上述技術方案的基礎上所作出的等同變換或替代均落入本發明權利要求所保護的范圍。
【權利要求】
1.一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，其特征在于:包括立式圓柱體結構的干燥塔、上料裝置、加熱裝置、風濕冷卻裝置、出料裝置、廢氣回收利用裝置和智能化控制柜，在干燥塔的頂端設置有熱風分配器，并在干燥塔的頂端內部中心軸線上安裝有電動高速離心霧化器，在干燥塔塔體外側圍繞塔體設有一圈保溫外殼；所述上料裝置的物料罐通過壓力泵連接至干燥塔的頂端進料口，并在進料口處設有一次風冷裝置；所述加熱裝置的前端設置有空氣過濾器，外部空氣經所述空氣過濾器過濾后通過送風機送至蒸汽換熱器并經電加熱器加熱形成熱風，熱風通過管道送至熱風分配器后進入干燥塔塔內；所述出料裝置安裝在干燥塔的下部，所述出料裝置包括一級分離器、二級分離器、引風機、接料槽，所述一級分離器的底部與二級分離器的頂部相連接，所述二級分離器與引風機相連接，所述接料槽設置在所述二級分離器的底部，所述風濕冷卻裝置連接至所述一級分離器的底部；所述廢氣回收利用裝置包括抽氣泵、除塵器、廢氣回收塔、微粉收集管和密封水箱，所述一級分離器與抽氣泵抽氣嘴相連接，并且所述引風機也連接至抽氣管上，所述除塵器連接至抽氣泵的排氣嘴，所述廢氣回收塔與除塵器相連接，并在所述除塵器與廢氣回收塔的連接處設置有微粉收集管，所述微粉收集管插入所述密封水箱內，從所述廢氣回收塔中排出的熱廢氣通過管道送至所述干燥塔塔體與所述保溫外殼所形成的密閉空間；所述智能化控制柜對系統的整個工作過程進行集中自動控制。
2.如權利要求1所述的一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，其特征在于，在干燥系統中設置有清掃裝置，所述清掃裝置包括設置在干燥塔底部的回轉清掃裝置和放置在物料罐旁邊的清水箱。
3.如權利要求1或2所述的一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，其特征在于，所述干燥塔塔體的內壁上內襯有一層疏水層。
4.如權利要求1或2所述的一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，其特征在于，在所述干燥塔的底部出口處設置有冷卻風機，在所述干燥塔的塔體上開設有可視觀察窗。
5.如權利要求1或2所述的一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，其特征在于，所述電動高速離心霧化器采用變頻電源供電，從而能夠根據干燥物料的料液含固量進行轉速的連續調節，以改變霧化器噴嘴的直徑，從而改變霧滴的大小，進一步降低物料粘壁的可能性。
6.如權利要求1所述的一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，其特征在于，在所述風濕冷卻裝置的前端安裝有冷凍除濕機。
7.如權利要求1所述的一種節能高效的固體催化劑霧化干燥系統，其特征在于，所述一級分離器和二級分離器均采用旋風分離器。
【文檔編號】B01D1/18GK104399264SQ201410703185
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月29日 優先權日:2014年11月29日
【發明者】吳敏, 周宇紅, 李偉杰, 楊黛 申請人:南京威安新材料科技有限公司