本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種用于對(duì)樹脂溶液利用蒸汽進(jìn)行噴霧干燥的噴射式霧化干燥裝置,特別是一種噴霧干燥設(shè)備的制備方法。
背景技術(shù):
噴霧干燥設(shè)備是19世紀(jì)末LaMont和Percy等人發(fā)明的,用噴霧干燥設(shè)備進(jìn)行物料干燥是現(xiàn)代干燥新技術(shù)之一。噴霧干燥是通過機(jī)械作用,將固液混合的漿狀物料分散成很細(xì)的霧狀液滴(以增大水分蒸發(fā)面積,加速干燥過程),液滴與熱空氣接觸后,進(jìn)行充分的傳熱傳質(zhì),在一瞬間將大部分水分除去,使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末的過程。運(yùn)用噴霧干燥技術(shù),可大大簡(jiǎn)化傳統(tǒng)干燥方法需要的蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、干燥、粉碎、篩分等一系列復(fù)雜的生產(chǎn)流程,節(jié)省大量設(shè)備,且易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。在干燥過程中,被干燥物料在與高溫介質(zhì)接觸前首先被霧化為細(xì)小的霧滴,極大地增加被干燥物料的比表面積,在極短時(shí)間內(nèi)完成干燥,熱效率較高;20世紀(jì)初這種設(shè)備主要用于脫脂奶粉的制造,并在食品工業(yè)中開始廣泛應(yīng)用,隨著噴霧干燥技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,目前該技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于陶瓷、醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè),其優(yōu)良的制粉性能得到了行業(yè)人士的充分肯定。中國(guó)專利號(hào)95210493公開了一種噴霧干燥霧化器,由霧化室、料旋轉(zhuǎn)器、氣旋轉(zhuǎn)器、內(nèi)管、外管、進(jìn)料管、進(jìn)氣管組成,氣旋轉(zhuǎn)器是側(cè)面帶螺紋且外開左向旋轉(zhuǎn)槽的圓柱,用螺絲固定在內(nèi)管內(nèi)的前端,料旋轉(zhuǎn)器是內(nèi)開右向旋轉(zhuǎn)槽的圓環(huán),緊配合在內(nèi)管和外管間的前端,內(nèi)管后端和外管用螺紋聯(lián)接,進(jìn)料管用螺紋聯(lián)接在外管的側(cè)面,進(jìn)氣管用螺絲聯(lián)接在外管后端,霧化室用螺紋固定在外管前端,本裝置解決了高粘度或比表面張力較大液體的徹底霧化問題,提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,并擴(kuò)大了使用范圍;中國(guó)專利號(hào)200680011342公開了用于 劑量和干燥霧化可霧化材料的裝置,包括:霧化通道,其具有第一連接件和第二連接件,并且壓縮運(yùn)載氣體源經(jīng)由閥連接到第一連接件,以便將運(yùn)載氣體壓力脈沖發(fā)送到霧化通道內(nèi),該裝置的特征在于在第一連接件和第二連接件之間并在霧化通道之上,只朝向霧化通道打開并用于容納可霧化材料的儲(chǔ)存器連接到霧化通道,這樣其相對(duì)于環(huán)境是氣密性的,并且當(dāng)閥關(guān)閉時(shí),在霧化通道和儲(chǔ)存器中發(fā)生壓力補(bǔ)償,本發(fā)明還涉及該裝置用于吸入施用粉末狀藥劑制品的用途以及通過上述裝置用于劑量和干燥霧化可霧化材料的方法。雖然上面的兩個(gè)專利可以解決霧化問題,但其霧化角度比較大,且后面需要接一個(gè)比較大的霧化塔再通入蒸汽進(jìn)行干燥,體積過大,能力利用效率也不高,所以需要一種更高效,同時(shí)需要避免霧化后還沒有干燥完成的物料粘貼在一起。歸結(jié)起來,現(xiàn)有霧化干燥設(shè)備普遍存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工藝控制條件差,霧化效果不理想,生產(chǎn)成本高,自動(dòng)化水平低,適用范圍小等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn),尋求設(shè)計(jì)提供一種噴射式霧化干燥裝置,該裝置采用現(xiàn)代電子控制技術(shù),有效地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)條件,生產(chǎn)效率高,環(huán)境好。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料管、蒸汽室、噴管收縮部分、噴管喉口、進(jìn)料管側(cè)壁圓孔、霧化室、碰擊椎體、離散椎體直管段、離散椎體擴(kuò)散段和出口,離散椎體直管段和離散椎體擴(kuò)散段連接式構(gòu)成離散椎體;噴管收縮部分和噴管喉口對(duì)接式構(gòu)成噴管結(jié)構(gòu);進(jìn)料管和霧化室之間制有進(jìn)料管側(cè)壁圓孔;蒸氣室和霧化室之間的噴管結(jié)構(gòu)是環(huán)縫結(jié)構(gòu);進(jìn)料管和霧化室之間的進(jìn)料管側(cè)壁圓孔直徑在2mm-5mm;霧化室中的噴管喉口和進(jìn)料管側(cè)壁圓孔之間的距離為5mm-30mm;霧化室的壁凸入碰擊椎體的椎度為50°-120°,碰擊椎體收縮壁面間夾角為30°-65°;離散椎體擴(kuò)散段的擴(kuò)散角為10°-30°;實(shí)現(xiàn)霧化干燥時(shí),物料樹脂溶液進(jìn)入進(jìn)料管后通過進(jìn)料管側(cè)壁圓孔進(jìn)入霧化室,被從蒸氣室通過噴管結(jié)構(gòu)進(jìn)入的高速氣體打 碎霧化后進(jìn)入碰擊椎體、離散椎體直管段和離散椎體擴(kuò)散體進(jìn)一步進(jìn)行干燥,最后通過出口進(jìn)入后續(xù)工序;蒸汽室進(jìn)入蒸汽壓力在10-20bar,溫度在150℃以上,液體在進(jìn)料管中的壓力在10bar以上,樹脂溶液與蒸汽的質(zhì)量配比為2-5。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作原理安全可靠,霧化條件易控,霧化工藝步驟少,霧化效果好,生產(chǎn)效率高,成本低,適用范圍廣。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為本發(fā)明涉及的噴管收縮部分的截面結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式:
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。
本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包含進(jìn)料管1、蒸汽室2、噴管收縮部分3、噴管喉口4、進(jìn)料管側(cè)壁圓孔5、霧化室6、碰擊椎體7、離散椎體直管段8、離散椎體擴(kuò)散段9和出口10,離散椎體直管段8和離散椎體擴(kuò)散段9連接式構(gòu)成離散椎體;噴管收縮部分3和噴管喉口4對(duì)接式構(gòu)成噴管結(jié)構(gòu);進(jìn)料管1和霧化室6之間制有進(jìn)料管側(cè)壁圓孔5;蒸氣室2和霧化室6之間的噴管結(jié)構(gòu)是環(huán)縫結(jié)構(gòu);進(jìn)料管1和霧化室6之間的進(jìn)料管側(cè)壁圓孔5直徑在2mm-5mm;霧化室6中噴管喉口4和進(jìn)料管側(cè)壁圓孔5之間的距離為5mm-30mm;霧化室6的壁凸入碰擊椎體7椎角A為50°-120°,碰擊椎體7收縮壁面間夾角B為30°-65°;離散椎體擴(kuò)散段9的擴(kuò)散角C為10°-30°。
本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)霧化干燥時(shí),物料樹脂溶液進(jìn)入進(jìn)料管1后通過進(jìn)料管側(cè)壁圓孔5進(jìn)入霧化室6,被從蒸氣室2通過噴管結(jié)構(gòu)進(jìn)入的高速氣體打碎霧化后進(jìn)入碰擊椎體7、離散椎體直管段8和離散椎體擴(kuò)散體9進(jìn)一步進(jìn)行干燥,最后通過出口10進(jìn)入后續(xù)工序;蒸汽室2進(jìn)入蒸汽壓力在10-20bar,溫度在150℃以上,液體在進(jìn)料管1中的壓力在10bar以上,樹脂溶液與蒸汽的質(zhì)量配比為2-5。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例使用適當(dāng)?shù)恼羝麑?duì)樹脂溶液進(jìn)行噴射霧化干燥,樹脂溶液為在二氯甲烷中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-30%的聚碳酸酯的樹脂溶液;蒸汽進(jìn)料為質(zhì)量229.5kg/h,蒸汽入口壓力為1.45MPa,樹脂溶液了質(zhì)量500kg/h,,樹脂溶液中聚碳酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.3%,進(jìn)料管1直徑為25mm,蒸氣室2直徑為108mm,噴管收縮部分3兩端直徑分別為12mm和4mm,噴管喉口4為4mm,進(jìn)料管側(cè)壁圓孔5直徑為2mm個(gè)數(shù)為2個(gè),霧化室6直徑為12mm,碰擊椎體7角度A為109°,角度B為60°,離散椎體直管段8直徑為20mm,離散椎體擴(kuò)算段9角度C為15°,出口10直徑為50mm;測(cè)得出口處顆粒的分布情況為(百分?jǐn)?shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)):>4mm顆粒百分?jǐn)?shù)為11.76,0.7mm-4mm顆粒百分?jǐn)?shù)為23.53,0.5mm-0.7mm顆粒百分?jǐn)?shù)為20.59,0.3mm-0.5mm顆粒百分?jǐn)?shù)為35.29,0.1mm-0.3mm顆粒百分?jǐn)?shù)為8.82。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例的蒸汽進(jìn)料為質(zhì)量230kg/h,蒸汽入口壓力為1.47MPa,樹脂溶液了質(zhì)量700kg/h,樹脂溶液中聚碳酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.19%,進(jìn)料管1直徑為25mm,蒸氣室2直徑為108mm,噴管收縮部分3兩端直徑分別為12mm和4mm,噴管喉口4為4mm,進(jìn)料管側(cè)壁圓孔5直徑為2.5mm個(gè)數(shù)為2個(gè),霧化室6直徑為12mm,碰擊椎體7角度A為109°,角度B為60°,離散椎體直管段8直徑為20mm,離散椎體擴(kuò)算段9角度C為15°,出口10直徑為50mm;測(cè)得出口處顆粒的分布情況為(百分?jǐn)?shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)):>4mm顆粒百分?jǐn)?shù)為5.77,0.7mm-4mm顆粒百分?jǐn)?shù)為30.77,0.5mm-0.7mm顆粒百分?jǐn)?shù)為21.15,0.3mm-0.5mm顆粒百分?jǐn)?shù)為28.85,0.1mm-0.3mm顆粒百分?jǐn)?shù)為13.46。