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K2121 一种连...流化床(技术产业化)

  • 申请人:扬州...工程有限公司
  • 发布时间:2023.04.17
  • 技术领域:资源环保
  • 所属行业:节能环保
  • 是否专利:有专利
  • 专利类型:发明
  • 专利号:CN20232...723.4
  • 技术成熟度:可以量产
  • 是否产业:已产业
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  1. 摘 要


    一种连...流化床,涉及湿物料干燥、造粒、冷却设备技术领域。包括流化床,流化床的排尘口连接有布袋除尘器,布袋除尘器的出料口连接有造粒机,造粒机的出料口连接有碎粒机,碎粒机的出料口连接到流化床。应用本实用新型的流化床工艺,有助于大大减少系统内粉尘量、提高颗粒成品率、提高成品粒径、可实现大颗粒成品,从而更有助于颗粒型成品的生产、有助于生产线能耗的降低、生产成本的降低、安全运行、环保和清洁化的生产,保证稳定的连续化生产,特别是适用于湿物料中小粒子比较多、流化时固体粒子容易破碎掉粉、喷雾流化床造粒时附着率低的物料。

     

    背景技术

     

    流化床干燥技术:新风处理得到洁净空气,经热交换器后温度上升,得到热工艺风,也可通过除湿得到干燥冷工艺风,新风也可不处理直接作为热工艺风或冷工艺风,进入流化床进风室,经过分风网板后在流化床层内和流化物料粒子进行热质交换;原湿物料进入流化床层内,物料在热或冷工艺风作用下,在分风网板上形成流态化,工艺风与物料充分接触,提高了热质交换效率,促使物料中的水份蒸发分离或稳定冷却;物料粒子从进口到出口可以形成一定的梯度,经过不同流化床形式,可实现连续干燥或批次式使用;工艺风和物料热质交换后从流化床体出来、经过除尘系统,可直接排空形成开路循环系统,可通过闭路循环装置接到进口、形成闭路循环系统,所述除尘系统包括不限于旋风分离器、布袋除尘器、静电除尘器、粉尘下料阀、调节门、温湿度压力等测量、尾气处理(包括不限于喷淋塔、除味装置);所述流化床包括现有振动流化床、沸腾流化床、内换热流化床(在流化室内设置有内换热器)、脉动流化床、喷动流化床等各种公开的形式,设备组成根据具体需要而不同,可以是圆形流化床、也可以是长方形流化床;是圆形流化床时,物料粒子的进口可设置在圆形流化床体对应流化床层的任意位置、也可设在分离室,是长方形流化床时,物料粒子的进口可设在物料粒子出口的另一端、也可设计在床体的其余位置、不刻意靠近物料粒子的出口会更好实现连续式流化床的功能(刻意靠近物料粒子的出口对连续稳定得到干燥或造粒成品有不利因素),如果是批次式使用,刻意靠近物料粒子的出口也可以实现目的。

    连续流化床的特点:因为是连续性生产,产品工艺重复性好,生产效率高;适用于连续烘干、制粒时,最终产品可以无尘,性能优异;对于不希望中间过程人工的参与及防止污染的产生,连续式是最好的选择;能耗低;结构紧凑;因为料层温度可以低,安全标准高,同时适用于热敏性物料的处理;运行可靠;蒸发强度大,体积为喷雾干燥塔的1/15~1/30;能适用于粘性物料、强吸潮性物料的连续干燥和制粒;特别在产量比较大时,与批次式设备相比,具有能耗、质量的绝对优点。

    流化床分风板上设有若干风孔,进风室、流化室、分离室可一一对应,也可以不一一对应,可以是一个单元结构,也可以是多单元结构,这类流化床在产能比较大时,通常具有若干单元流化室和若干分离室,分离室设置在流化室上方,流化室、分离室是一个物理结构空间,流化料层是一个工作空间,流化料层分静止料层和动态料层,工作时的动态料层是一个变化的状态,随物料量的多少、操作风速的变化而变化,实际工作时,流化料层可能仅在流化室之内,也可能包含一部分的分离室空间,只要不塌床,不论是聚式还是散式流态化,均可以正常工作。

    当原料是液态物料时,床体还可设有母液喷枪,构成流化床造粒机,连续式生产时构成连续式喷雾流化床造粒机,此时需要连续供应晶种、连续排出成品颗粒,如流化床造粒机内部产生的晶种量不够时,床体上通常还设有晶种加入口,晶种可采用螺旋输送、重力落入、风送加入等各种型式;连续式喷雾流化床造粒机通常在分风板上方设置有物料粒子出料口,出料口可贴着分风板设置、也可上移一个距离设置,为了可以全部排出空床体内的物料,此距离不会很大;在正常连续式生产时,晶种的来源有旋风分离器、碎粒机、粉碎机、布袋除尘器、床体内部打散机、额外加入等,如内部打散机、内部物料摩擦等提供的内部晶种已够支撑连续式造粒生产,床体上也可不设晶种加入口,但在流化床启动时,还是需要铺设流化底料,即床体上还是需要开设固体物料即底料进入口,有时底料进入口和晶种加入口是可以共用的,床体上的晶种加入口同上述物料粒子的进口,位置是多样化可行的,可以认为晶种加入口和物料粒子的进口都是同一类口。

    用于对晶种进行喷雾造粒干燥的流化床造粒器装置通常采用的方式是:在流化床中,借助喷嘴,将一种或多种液态原料喷入一个含有基本上比要生产的粒状物小的固体颗粒上,蒸发被喷入的一种或多种原料中的挥发性成份,实现流化床喷雾造粒,可实现雪花状、金糖平状、类球形、球形四种颗粒,当将晶种连续供入流化床或/和在流化床内生成晶种,以及从流化床连续排出粒状物,即构成连续式喷雾流化床。

    工作过程中,流化床内因为物料互相之间摩擦、单个物料颗粒自身碎化、湿物料粒径分布不均匀并且其中小于成品粒径的小粒子比较多、喷雾造粒时雾滴中的水分蒸发后固体成份附着在晶种上的附着率低、喷嘴的气流对流化颗粒造成损坏粉碎等原因,均会导至在分离室中,沉降速度小于分离室内向上风速的小粒子,分离后随气流排出床体,在后续除尘系统内,小粒子即粉体物质分离出来;在干燥床功能时,粉尘物料比较多不能作为成品,就需要重新溶解或另外处理、导致能耗高、收率低,比如当原料为湿粉体、进行流化床干燥时,得不到颗粒型成品;在喷雾造粒床功能时,当分离出的粉尘物料作为晶种加入流化床,从粉尘的粒径成长为成品粒径,需要雾滴干燥并在晶种之间或表面固化后的附着量比较大,当粉尘量超出晶种需要量时,就会导致流化造粒床内物料粒径偏小,甚至无法成长为成品粒径,更无法得到大颗粒成品,此时就需要将粉尘重新溶解或另外处理,在粉尘量特别大时,甚至得不到颗粒型成品、只能从后续除尘装置得到粉状成品,比如当原料液中含有容易沉底分层的物料,如结晶性小粒子时,原料液管路中易出现沉降沉底现象,就算在输送雾化原料液的管路中采用料液回流管等方法,保证了连续供原料液的正常进行,但此类原料液更容易出现喷雾造粒时晶种供应量大于晶种需要量的情形、即附着率不足的情形,导致流化床中粒子难以长大。

    在连续式喷雾流化床造粒机中,喷枪可以为顶喷、底喷、侧喷各种现有形式,其中底喷和侧喷时,喷枪包埋在流化料层中、喷枪口容易堵塞和结块,在顶喷时可以设置在流化料层内或外,就算是在外,但整个床体中包含了大量粉尘和小粒子,导致喷枪均无法直接可视化观察到雾化工作状态,特别是大型流化床,喷枪数量多,就算其中一支喷枪出现雾化故障,如不能及时观察和处理,会导致连续式生产无法进行下去,出现床体内结块、结团、甚至塌床现象。