可防止催化劑粘壁的離心噴霧干燥裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化劑干燥和造粒的噴霧干燥裝置，尤其涉及一種能夠有效防止催化劑物料在干燥塔內(nèi)發(fā)生粘壁現(xiàn)象的離心噴霧干燥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]催化劑在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中具有不可替代的地位，約有80%的化學(xué)反應(yīng)與催化劑的存在有關(guān)?，F(xiàn)有的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(chǎn)生顆粒聚集，因此在溶液反應(yīng)制備催化劑粉體的過程中，干燥是極其關(guān)鍵的工序。噴霧干燥是化工工業(yè)中最常見的一種把液體干燥成粉末產(chǎn)品的干燥技術(shù)，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(fā)，達(dá)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。但是現(xiàn)有的催化劑干燥裝置在進(jìn)行噴霧干燥的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)被干燥的物料粘著在干燥塔內(nèi)壁上的現(xiàn)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(zhì)影響催化劑粉體的質(zhì)量；為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，清除干燥塔內(nèi)的粘壁物料，不得不中途停止干燥，進(jìn)而造成操作周期長，生產(chǎn)效率低下、連續(xù)操作困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種可防止催化劑粘壁的離心噴霧干燥裝置，該裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，自動化程度高，能有效避免干燥催化劑在干燥塔內(nèi)發(fā)生粘壁的現(xiàn)象，提高了催化劑成品的品質(zhì)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種可防止催化劑粘壁的離心噴霧干燥裝置，包括立式上圓筒與下圓錐復(fù)合結(jié)構(gòu)的離心干燥塔、上料裝置、加熱裝置、冷卻下料器、除塵排空裝置和智能控制箱，在干燥塔的塔頂中部設(shè)有蝸殼熱風(fēng)分配器和變頻離心霧化器，所述變頻離心霧化器的噴嘴穿過蝸殼熱風(fēng)分配器的錐體延伸到干燥塔內(nèi)部；所述上料裝置的貯料罐通過輸料栗連接至變頻離心霧化器的進(jìn)料口，所述加熱裝置通過熱風(fēng)管道連接蝸殼熱風(fēng)分配器的進(jìn)風(fēng)口，所述冷卻下料器安裝在干燥塔的底部并與干燥塔出料口相接，所述除塵排空裝置包括相連接的除塵凈化器和排風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述除塵凈化器連接干燥塔的排空口 ；在干燥塔的塔內(nèi)上部側(cè)壁設(shè)有布袋過濾器室，干燥塔排空口開設(shè)在布袋過濾器室的側(cè)壁上，布袋過濾器室的底部敞口，在布袋過濾器室內(nèi)設(shè)有多個可拆卸的布袋過濾器；所述干燥塔的外側(cè)設(shè)有一個冷卻夾層，并在位于塔頂處的冷卻夾層上開設(shè)一個冷風(fēng)引風(fēng)口，該冷風(fēng)引風(fēng)口通過冷風(fēng)管道連接引風(fēng)機(jī)，并在冷風(fēng)管道上設(shè)有電動蝶閥；所述智能控制箱通過導(dǎo)線連接變頻離心霧化器、輸料栗、加熱裝置、冷卻下料器、排風(fēng)風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和電動蝶閥，對整個干燥裝置的工作參數(shù)進(jìn)行精確控制。所述整個技術(shù)方案設(shè)計(jì)巧妙實(shí)用，控制和管理生產(chǎn)方便，能夠有效避免物料粘壁的現(xiàn)象，經(jīng)干燥后的催化劑粉體純度高、品質(zhì)好。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述加熱裝置的前端設(shè)置有空氣過濾器，空氣經(jīng)所述空氣過濾器過濾后通過送風(fēng)機(jī)送至電加熱器中加熱后形成熱風(fēng)，熱風(fēng)經(jīng)過蝸殼熱風(fēng)分配器分配后呈螺旋狀態(tài)進(jìn)入干燥塔內(nèi)并與從變頻離心霧化器的噴嘴中噴出的霧化料液進(jìn)行熱與質(zhì)的交換。熱風(fēng)的覆蓋半徑較大且分布較為均勻，能充分有效地與霧化料液結(jié)合，迅速將霧化料液中的水分蒸干。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在輸料栗與變頻離心霧化器之間的輸料管道上設(shè)有過濾器，用于過濾物料中的粗纖維和大顆粒雜物，以防止物料堵塞變頻離心霧化器的布料器和霧化盤通道，從而使得物料形成霧滴而離開霧化盤的瞬間便形成均勻的霧化料液，提高催化劑粉粒或顆粒均勻度。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述輸料栗采用隔膜栗，該隔膜栗的閥座與閥球之間采用球面密封，密封性能好，且有效保證了進(jìn)入變頻離心霧化器內(nèi)物料的均勻性，從而提高進(jìn)料速度和進(jìn)料連續(xù)性。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述蝸殼熱風(fēng)分配器的錐體伸入干燥塔內(nèi)的長度為100?200_，所述變頻離心霧化器的噴嘴伸入干燥塔內(nèi)的長度為200?250_，這樣能夠防止霧化料液在干燥塔塔頂因過高的熱風(fēng)溫度導(dǎo)致過度干燥而形成焦粉。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述蝸殼熱風(fēng)分配器的進(jìn)風(fēng)口設(shè)有進(jìn)風(fēng)溫度傳感器，在蝸殼熱風(fēng)分配器的出風(fēng)口設(shè)有出風(fēng)溫度傳感器，所述電加熱器上設(shè)有溫度控制器，進(jìn)風(fēng)溫度傳感器、出風(fēng)溫度傳感器與溫度控制器均通過導(dǎo)線與智能控制箱相連，進(jìn)而做到精確控制干燥塔內(nèi)的干燥溫度，提高催化劑干燥的效果。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述蝸殼熱風(fēng)分配器的上導(dǎo)風(fēng)板和下導(dǎo)風(fēng)板均設(shè)置在錐體上，所述上導(dǎo)風(fēng)板與錐體軸線的夾角為25?30°，下導(dǎo)風(fēng)板與錐體軸線的夾角為0°，且上導(dǎo)風(fēng)板的數(shù)量是下導(dǎo)風(fēng)板數(shù)量的兩倍，這樣能夠使得熱風(fēng)進(jìn)入干燥塔內(nèi)能夠均勻分布并保證熱風(fēng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而延長熱風(fēng)與霧化料液間的接觸時間，促使熱風(fēng)與霧化料液間的傳熱傳質(zhì)在最佳時間內(nèi)完成，有效避免濕物料粘壁的現(xiàn)象發(fā)生。
[0011 ] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述干燥塔內(nèi)壁以及布袋過濾器室的內(nèi)外壁均上設(shè)有一層疏水層，制作所述疏水層的材料選用聚四氟乙烯，其可耐受的塔內(nèi)干燥溫度為ο?250°C。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述變頻離心霧化器采用直聯(lián)式高速離心霧化器，霧化器上的變頻電機(jī)通過聯(lián)軸器與霧化盤上部的旋轉(zhuǎn)軸直接連接，從而可有效避免霧化盤在旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，從而能夠確保霧化盤下部的噴嘴不發(fā)生偏移，有效避免因噴嘴傾斜而產(chǎn)生的局部物料粘壁現(xiàn)象。并且聯(lián)軸器通過軸承座固定安裝在霧化盤上部，霧化盤旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動過程中基本不受振動的影響，進(jìn)一步避免出現(xiàn)物料粘壁的現(xiàn)象。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述變頻離心霧化器的噴嘴采用碳化硅陶瓷材料制成，由于該材料具有耐高溫、對酸堿鹽具有良好的耐腐蝕性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，使得噴嘴工作于干燥塔環(huán)境中具有較低的磨損率和良好的化學(xué)性能，從而提高了變頻離心霧化器的使用壽命，也有效保證了霧化料液的均勻程度。
[0014]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下，1)本干燥裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，拆卸組裝維修更換方便，成本較低且干燥速度快，料液經(jīng)霧化后表面積大大增加，在熱風(fēng)氣流中瞬間可蒸發(fā)95%至99%的水份，完成干燥的時間僅需要十幾秒到數(shù)十秒鐘，經(jīng)干燥所得催化劑粉體的粒度均勻、流動性好、溶解性好且產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好；2)該裝置的操作簡單穩(wěn)定，只需在智能控制箱上預(yù)先設(shè)置好干燥溫度、進(jìn)料速率、出料速率、進(jìn)風(fēng)口溫度、出風(fēng)口溫度等相關(guān)的干燥工藝參數(shù)，開機(jī)后整個裝置進(jìn)入自動連續(xù)工作的狀態(tài)，整個干燥過程由智能控制箱進(jìn)行全自動集中控制，控制和管理方便，有效降低了操作人員的勞動強(qiáng)度；3)在離心干燥塔內(nèi)設(shè)置布袋過濾器室，有效避免了以往設(shè)置在干燥塔外部的收料除塵裝置對干燥塔內(nèi)干燥氣流的影響，從而確保霧化料液在塔內(nèi)干燥充分程度，并避免物料粘壁現(xiàn)象發(fā)生；同時布袋過濾器室內(nèi)設(shè)置的布袋過濾器可回收被氣流帶走的微細(xì)粉末，而回收后的粉末由于自身重力的作用再次掉落至干燥塔的錐底部出料口和干燥后落下的粉粒一起被排出塔外，廢氣通過排空口經(jīng)除塵凈化器除塵凈化后由排風(fēng)風(fēng)機(jī)排入大氣；4)由于采用了送風(fēng)均勻性好的蝸殼熱風(fēng)分配器以及霧化效果佳的變頻離心霧化器，加之干燥塔塔內(nèi)壁上內(nèi)襯的接觸角大于90°的疏水層以及外壁上冷卻夾層的設(shè)置，采用本干燥裝置進(jìn)行催化劑干燥工藝時幾乎不會發(fā)生物料粘壁現(xiàn)象，有效提高了催化劑干燥的品質(zhì)以及干燥操作的連續(xù)性，大大提高了干燥效率的同時增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明所采用的蝸殼熱風(fēng)分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明所采用的變頻離心霧化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-離心干燥塔，2-變頻離心霧化器，3-蝸殼熱風(fēng)分配器，4-貯料罐，5-輸料栗，6-過濾器，7-冷卻下料器，8-送風(fēng)機(jī)，9-空氣過濾器，10-電加熱器，11-布袋過濾器室，12-布袋過濾器，13-除塵凈化器，14-排風(fēng)風(fēng)機(jī)，15-智能控制箱，16-引風(fēng)機(jī)，17-電動蝶閥，18_進(jìn)風(fēng)口，19_上導(dǎo)風(fēng)板，20-維體，21-下導(dǎo)風(fēng)板，22-維殼，23-出風(fēng)口，24-變頻電機(jī)，25-聯(lián)軸器，26-軸承座，27-旋轉(zhuǎn)軸，28-霧化盤，29-冷卻夾層。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了加深對本發(fā)明的理解和認(rèn)識，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述和介紹。
[0020]實(shí)施例1:如圖1 一圖3，一種可防止催化劑粘壁的離心噴霧干燥裝置，包括立式上圓筒與下圓錐復(fù)合結(jié)構(gòu)的離心干燥塔1、上料裝置、加熱裝置、冷卻下料器7、除塵排空裝置和智能控制箱15，在干燥塔1的塔頂中部設(shè)有蝸殼熱風(fēng)分配器3和變頻離心霧化器2，所述變頻離心霧化器2的噴嘴穿過蝸殼熱風(fēng)分配器3的錐體20延伸到干燥塔1內(nèi)部；所述上料裝置的貯料罐4通過輸料栗5連接至變頻離心霧化器2的進(jìn)料口，所述加熱裝置通過熱風(fēng)管道連接蝸殼熱風(fēng)分配器3的進(jìn)風(fēng)口 18，所述冷卻下料器7安裝在干燥塔1的底部并與干燥塔1出料口相接，所述除塵排空裝置包括相連接的除塵凈化器13和排風(fēng)風(fēng)機(jī)14，所述除塵凈化器13連接干燥塔1的排空口 ；在干燥塔1的塔內(nèi)上部側(cè)壁設(shè)有