闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统

1.一种闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，包括进料泵（1）、喷雾干燥塔（2）、除尘器、过滤器（5）、风机（6）、冷凝器（7）、加热器（10），其特征在于：所述喷雾干燥塔（2）的塔身下部设有气流式喷雾器（18），进料泵（1）通过供料管（12）与气流式喷雾器（18）的进料口连接，一根1号氮气供管（11）与气流式喷雾器（18）的进料口连接；除尘器包括旋风除尘器（3）和袋式除尘器（4），所述喷雾干燥塔（2）底部的出风口通过1号管道（13）与所述旋风除尘器（3）的进风口连接，旋风除尘器（3）的出风口通过2号管道（14）与所述袋式除尘器（4）的进风口连接，袋式除尘器（4）的出风口通过3号管道（15）与所述冷凝器（7）的进风口连接，所述过滤器（5）和风机（6）串接在上述3号管道（15）上，冷凝器（7）的出风口通过
4号管道（16）与所述喷雾干燥塔（2）的塔身顶部的进风口连接，所述加热器（10）串接在4号管道（16）上；所述气流式喷雾器（18）具有喷嘴，喷嘴具有喷嘴体（18-1）、喷嘴芯（18-2）和喷嘴帽（18-3），所述喷嘴体（18-1）的上部具有由柱形腔（18-b）和环形腔（18-c）组成的腔体，环形腔（18-c）包围的部位上设有连接孔，所述喷嘴芯（18-2）由头部（18-2-1）和柄部（18-2-2）组成，喷嘴芯（18-2）的柄部（18-2-2）螺纹连接在喷嘴体（18-1）的所述连接孔中，喷嘴芯（18-2）的头部处于喷嘴体（18-1）的柱形腔（18-b）内，所述喷嘴帽（18-3）螺纹连接在所述喷嘴体（18-1）的上端外部，喷嘴芯（18-2）的顶面与喷嘴帽（18-3）的顶部内壁之间具有间隙，该间隙为预混室（18-e），喷嘴芯（18-2）的头部外表面上设有贯通环形腔（18-b）和预混室（18-e）的螺旋状气流槽（18-c），喷嘴芯（18-2）的中央设有物料通孔（18-a），喷嘴体（18-1）上设有与喷嘴芯（18-2）的物料通孔（18-a）成一体的物料通孔（18-a）以及与环形腔（18-b）相通的气流通孔（18-d）。
2.根据权利要求1所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：所述喷嘴体（18-1）上且处于喷嘴帽（18-3）的下方螺纹连接有锁紧螺母（18-4）。
3.根据权利要求1所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：所述喷雾干燥塔（2）的塔身顶部安装有泄爆膜（2-4）。
4.根据权利要求1所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：所述喷雾干燥塔（2）的塔身内且处于喷雾干燥塔塔身顶部的进风口（2-3）下方设有1至2层匀风板（2-5）。
5.根据权利要求1所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：所述袋式除尘器（4）的罐体内且在滤袋（4-2）的上方设有氮气反吹喷管（4-3），氮气反吹喷管（4-3）与一根2号氮气供管（17）连接，2号氮气供管（17）上设有电磁阀（4-4）。
6.根据权利要求1所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：所述冷凝器（7）的壳体由前锥壳、矩形壳和后锥壳组成，前、后锥壳上分别设有进风口（7-1）和出风口（7-2），矩形壳底部设有冷凝液收集口（7-3）；矩形壳的左、右侧内壁上各设有若干竖向槽（7-4），其中一侧内壁的每条槽（7-4）均由隔板（7-5）隔成彼此独立的上、下部分，分别为冷冻液回腔（7-4-2）和冷冻液进腔（7-4-1），另一侧内壁的每条槽（7-4）均为冷冻液过渡腔（7-4-3），在矩形壳体内贴着左、右侧内壁各设有管板（7-6），每个冷冻液进腔（7-4-1）和相对的冷冻液过渡腔（7-4-3）之间、每个冷冻液回腔（7-4-2）和相对的冷冻液过渡腔（7-4-3）之间均设有一组连接在两管板（7-6）对应孔之间的冷凝管（7-9），每冷凝管组包括8根以上的冷凝管；对应每冷冻液进腔（7-4-1）的壳体部位上设有进液管（7-11），所有进液管（7-11）均与进液总管（7-13）连接，对应每冷冻液回腔（7-4-2）的壳体部位上设有回液管（7-12），所有回液管（7-12）均与回液总管（7-14）连接，进液总管（7-13）和回液总管（7-14）均与冷冻机组（9）连接。
7.根据权利要求6所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：所述冷凝器（7）内，在进风口（7-1）的一端设有均风板（7-7），在出风口的一端设有百叶挡液板（7-8）。
8.根据权利要求6所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：所述冷凝器（7）的冷凝管（7-9）上缠有紧密接触的散热铝带（7-10）。
9.根据权利要求6所述的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，其特征在于：在1号管道（13）上设有出风温度传感器（20），在4号管道（16）上设有冷凝温度计传感器（21）、压力传感器（24）、氮气补充阀（25）、充氮气阀（26）、进风温度传感器（27）以及通过支管连接的泄压阀（22）和排空阀（23），另外，在1号氮气供管（11）和2号氮气供管（17）上各设有阀。

闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统。\n背景技术\n[0002] 中国专利号是200520107528．5的实用新型专利说明书公开的是一种闭路循环离心式喷雾干燥机，包括依次联接的气体加热器、离心式喷雾干燥塔和旋风分离装置，在旋风分离装置的气流出口与气体加热器的进气口之间通过管道依次联接有密闭排湿机、喷淋塔、冷凝器、气液分离器、密闭鼓风机；气体加热器的进气口还与外部的惰性气体供管相联。\n干燥介质为氮气，氮气经闭式风机的驱动进入过滤器净化和加热器加热后经分配器进入干燥塔，物料经离心雾化器雾化形成细小的雾滴，与热空气在干燥塔内实现热质交换，在很短的时间内干燥成粉体产品，产品连续由塔底收料器收集，细颗粒产品随引风系统进入旋风分离器完成气固分离，湿热气体经喷淋塔除尘后经冷凝器进入闭式风机再循环。上述闭路循环离心式喷雾干燥塔采用雾化转盘，雾化转盘不适宜粘度高、流动性差的料液的雾化，很大程度上限制了该干燥系统的使用范围。在干燥和溶媒回收过程中，剩余物料粉尘随氮气进入喷淋塔内，通过喷淋方式，将湿热氮气中的最后剩余微粉回收，由于有10％左右的物料粉尘随干燥介质进入喷淋塔内，所以喷淋下来的有机溶媒会将已经干燥好物料粉尘重新润湿，造成产品浪费和生产成本提高。同时喷淋塔内存大量的有机溶媒，存在安全隐患。\n发明内容\n[0003] 本发明的主要目的在于提出一种成品收得率高且安全可靠的闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统，它不但适用流动性好的料液，而且还适用粘度高、流动性差的料液，本发明的进一步目的是使成品的质量得到保证。\n[0004] 为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：\n[0005] 本闭路循环喷雾干燥及溶媒回收系统包括进料泵、喷雾干燥塔、除尘器、过滤器、风机、冷凝器、加热器，其特征在于：所述喷雾干燥塔的塔身下部设有气流式喷雾器，进料泵通过供料管与气流式喷雾器的进料口连接，一根1号氮气供管与气流式喷雾器的进料口连接；除尘器包括旋风除尘器和袋式除尘器，所述喷雾干燥塔底部的出风口通过1号管道与所述旋风除尘器的进风口连接，旋风除尘器的出风口通过2号管道与所述袋式除尘器的进风口连接，袋式除尘器的出风口通过3号管道与所述冷凝器的进风口连接，所述过滤器和风机串接在上述3号管道上，冷凝器的出风口通过4号管道与所述喷雾干燥塔的塔身顶部的进风口连接，所述加热器串接在4号管道上；所述气流式喷雾器具有喷嘴，喷嘴具有喷嘴体、喷嘴芯和喷嘴帽，所述喷嘴体的上部具有由柱形腔和环形腔组成的腔体，环形腔包围的部位上设有连接孔，所述喷嘴芯由头部和柄部组成，喷嘴芯的柄部螺纹连接在喷嘴体的连接孔中，喷嘴芯的头部处于喷嘴体的柱形腔内，所述喷嘴帽螺纹连接在所述喷嘴体的上端外部，喷嘴芯的顶面与喷嘴帽的顶部内壁之间具有间隙，该间隙为预混室，喷嘴芯的头部外表面上设有贯通环形腔和预混室的螺旋状气流槽，喷嘴芯的中央设有物料通孔，喷嘴体上设有与喷嘴芯的物料通孔成一体的物料通孔以及与环形腔相通的气流通孔。\n[0006] 所述喷嘴体上且处于喷嘴帽的下方螺纹连接有锁紧螺母。\n[0007] 所述喷雾干燥塔的塔身顶部安装有泄爆膜。\n[0008] 所述喷雾干燥塔的塔身内且处于喷雾干燥塔塔身顶部的进风口下方设有1至2层匀风板。\n[0009] 所述袋式除尘器的罐体内且在滤袋的上方设有氮气反吹喷管，氮气反吹喷管与一根2号氮气供管连接，2号氮气供管上设有电磁阀。\n[0010] 所述冷凝器的壳体由前锥壳、矩形壳和后锥壳组成，前、后锥壳上分别设有进风口和出风口，矩形壳底部设有冷凝液收集口；矩形壳的左、右侧内壁上各设有若干竖向槽，其中一侧内壁的每条槽均由隔板隔成彼此独立的上、下部分，分别为冷冻液回腔和冷冻液进腔，另一侧内壁的每条槽均为冷冻液过渡腔，在矩形壳体内贴着左、右侧内壁各设有管板，每个冷冻液进腔和相对的冷冻液过渡腔之间、每个冷冻液回腔和相对的冷冻液过渡腔之间均设有一组连接在两管板对应孔之间的冷凝管，每冷凝管组包括8根以上的冷凝管；对应每冷冻液进腔的壳体部位上设有进液管，所有进液管均与进液总管连接，对应每冷冻液回腔的壳体部位上设有回液管，所有回液管均与回液总管连接，进液总管和回液总管均与冷冻机组连接。\n[0011] 所述冷凝器内，在进风口的一端设有均风板，在出风口的一端设有百叶挡液板。\n[0012] 所述冷凝器的冷凝管上缠有紧密接触的散热铝带。\n[0013] 在1号管道上设有出风温度传感器，在4号管道上设有冷凝温度计传感器、压力传感器、氮气补充阀、充氮气阀、进风温度传感器以及通过支管连接的泄压阀和排空阀，另外，在1号氮气供管和2号氮气供管上各设有阀。\n[0014] 本发明具有如下积极效果：1、本系统省却喷淋塔，提高了系统的安全性能，通过旋风除尘器和袋式除尘器二级除尘收料，不但产品收得率高，由于是二级除尘，能防止因粉尘吸附于冷凝器表面而影响冷凝效果。2、本系统采用的气流式喷雾器，不但适用流动性好的料液，还适用于粘度高、流动性差的料液，扩大了本系统的适用范围。气流式喷雾器没有机械传动部件、密封性好、清洗拆卸安装方便且价格便宜。本系统的气流式喷雾器的喷嘴芯可调换，通过调换喷嘴芯、改变喷嘴芯出口的大小来调整物料的流量，通过调换喷嘴芯来调节螺旋状气流槽的角度，以强化气流的径向剪切力，使雾化的雾滴更均匀，解决了以往气流雾化器的大雾滴颗粒未干燥、小雾滴颗粒干燥过度现象，使成品的质量得到保证。3、本系统的袋式除尘器具有氮气反吹喷管，隔一定时间，氮气反吹喷管喷吹一次，使吸附在滤布袋外壁的物料粉尘被吹落在料桶内。以往由于滤袋外壁的吸附的物料粉尘逐渐加大，气体的流动阻力逐渐加大，系统的通风量逐渐降低，直接影响成品的质量，而且对滤袋的清理需要停机拆下滤袋才能进行，设置了氮气反吹喷管，为滤袋的清理提供方便。由于滤袋外壁的吸附的物料粉尘始终很少，系统的通风量不会受到影响，使成品的质量得到保证。4、本系统采用的冷凝器设有多个冷冻液进腔，进液总管把冷冻液同时输入各冷冻液进腔，冷冻液可同时进入与冷冻液进腔连接的冷凝管中，气体在冷凝管外部流动，所以本系统结构简单且冷凝效果好，避免了气态有机溶媒不能全部液化的现象。尤其是冷凝管外壁绕散热铝带并与冷凝管紧密接触，提高了取凝效果。5、冷凝器进气口设有均风板，避免气体在冷凝器分布不均或短路现象，出口处设有挡液板，将随气体带出的有机溶媒液滴拦截并流入到冷凝器底部并收集。6、本系统在喷雾干燥塔的塔身顶部安装有泄爆膜，加强了系统的安全性能。\n附图说明\n[0015] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中\n[0016] 图1是本发明的结构示图；\n[0017] 图2是气流式喷雾器的结构示图； \n[0018] 图3是喷嘴芯的结构示图；\n[0019] 图4是图3的俯视图；\n[0020] 图5是图4的C-C剖视图；\n[0021] 图6是袋式除尘器的结构示图；\n[0022] 图7是冷凝器的结构示图；\n[0023] 图8是图7的俯视图（局部剖视）\n[0024] 图9是图8的G-G剖视图。\n具体实施方式\n[0025] （实施例1）\n[0026] 见图1，本实施例包括进料泵1、喷雾干燥塔2、除尘器、三级过滤器5、闭式风机6、冷凝器7、加热器10，除尘器包括旋风除尘器3和袋式除尘器4。所述喷雾干燥塔2的塔身顶部安装有泄爆膜2-4。所述喷雾干燥塔2的塔身内且处于喷雾干燥塔塔身顶部的进风口\n2-3下方设有1～2层匀风板2-5，以防止气流紊乱。所述喷雾干燥塔2的塔身上部设有气锤2-1，塔身下部设有气流式喷雾器18，进料泵1通过供料管12与气流式喷雾器18的进料口连接，1号氮气供管11通过两分管分别与气锤2-1和气流式喷雾器18的进料口连接。喷雾干燥塔2底部的出风口通过1号管道13与所述旋风除尘器3的进风口连接，旋风除尘器\n3的出风口通过2号管道14与所述袋式除尘器4的进风口连接，袋式除尘器4的出风口通过3号管道15与所述冷凝器7的进风口连接，所述过滤器5和风机6串接在上述3号管道\n15上，冷凝器7的出风口通过4号管道16与所述喷雾干燥塔2的塔身顶部的进风口连接，所述加热器10串接在4号管道16上。\n[0027] 见图1至图5，所述气流式喷雾器18具有喷嘴，喷嘴具有喷嘴体18-1、喷嘴芯18-2和喷嘴帽18-3，喷嘴体18-1的上部具有由柱形腔18-b和环形腔18-c组成的腔体，环形腔\n18-c包围的部位上设有连接孔，所述喷嘴芯18-2由头部18-2-1和柄部18-2-2组成，喷嘴芯18-2的柄部18-2-2螺纹连接在喷嘴体18-1的连接孔中，且喷嘴芯18-2的头部处于喷嘴体18-1的柱形腔18-b内，所述喷嘴帽18-3螺纹连接在所述喷嘴体18-1的上端外部，喷嘴芯18-2的顶面与喷嘴帽18-3的顶部内壁之间具有间隙，该间隙为预混室18-e，喷嘴芯\n18-2的头部外表面上设有贯通环形腔18-b和预混室18-e的螺旋状气流槽18-c，喷嘴芯\n18-2的中央设有物料通孔18-a，喷嘴体18-1上设有与喷嘴芯18-2的物料通孔18-a成一体的物料通孔18-a以及与环形腔18-b相通的气流通孔18-d。喷嘴体18-1上且处于喷嘴帽18-3的下方螺纹连接有锁紧螺母18-4。松开锁紧螺母18-4，通过旋转喷嘴帽18-3来调整预混室18-e的大小。\n[0028] 见图6，所述袋式除尘器4的罐体内且在滤袋4-2的上方设有氮气反吹喷管4-3，氮气反吹喷管4-3上设有电磁阀4-4，氮气反吹喷管4-3与2号氮气供管17连接。袋式除尘器的底部设一出料口4-1，装有阀门和料桶。受计算机控制的电动阀会每隔20秒会开启一次，向滤袋内壁喷吹一次高速氮气气流，吸附在布袋外壁的物料粉尘被吹落，由料桶收集。\n[0029] 见图7至图9，所述冷凝器7的壳体由前锥壳、矩形壳和后锥壳组成，前、后锥壳上分别设有进风口7-1和出风口7-2，矩形壳底部设有冷凝液收集口7-3，冷凝液收集口7-3和冷凝液储罐8连接。矩形壳的左、右侧内壁上各设有若干竖向槽7-4，其中一侧内壁的每条槽7-4均由隔板7-5隔成彼此独立的上、下部分，分别为冷冻液回腔7-4-2和冷冻液进腔\n7-4-1，另一侧内壁的每条槽7-4均为冷冻液过渡腔7-4-3，在矩形壳体内贴着左、右侧内壁各设有管板7-6，每个冷冻液进腔7-4-1和相对的冷冻液过渡腔7-4-3之间、每个冷冻液回腔7-4-2和相对的冷冻液过渡腔7-4-3之间均设有一组连接在两管板7-6对应孔之间的冷凝管7-9，每冷凝管组包括8根以上的冷凝管，所述冷凝器7的冷凝管7-9上缠有紧密接触的散热铝带7-10。\n[0030] 对应每冷冻液进腔7-4-1的壳体部位上设有进液管7-11，所有进液管7-11均与进液总管7-13连接，对应每冷冻液回腔7-4-2的壳体部位上设有回液管7-12，所有回液管\n7-12均与回液总管7-14连接，进液总管7-13和回液总管7-14均与冷冻机组9连接。所述冷凝器7内，在进风口7-1的一端设有均风板7-7，在出风口的一端设有百叶挡液板7-8。\n[0031] 见图1，在1号管道13上设有出风温度传感器20，在4号管道16上设有冷凝温度计传感器21、氧含量分析仪22、压力传感器24、泄压阀25、氮气补充阀26、进风温度传感器\n27以及通过支管连接的排气阀23，另外，在1号氮气供管11和2号氮气供管17上各设有阀。\n[0032] 物料通过气流式喷雾器18进入喷雾干燥塔2，干燥物料和含有溶媒的干燥气体先后进入旋风除尘器3和袋式除尘器4进行气固分离，两个除尘器收集到的成品由各自底部的输出口输出，干燥气体通过过滤器5和风机6进入冷凝器7回收冷凝液，回收的冷凝液由冷凝液储罐8收集，由冷凝器输出的干燥气体经加热器10加热和过滤再输送回喷雾干燥塔2。

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