一种含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置的制作方法

1.本实用新型涉及工业干燥技术领域，具体涉及一种含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置。


背景技术：

2.在工业生产中，干燥是很多产品生产工艺的必要阶段。目前物料的干燥方式主要是在干燥机中进行，干燥介质与物料直接接触通过热传导方式进行干燥，如气流干燥，另外是通过夹套加热使物料干燥。对于一些在生产过程中需要低沸点、易爆溶剂参与的物质在进行干燥时，溶剂受热后会挥发，考虑到溶剂的存在，出于对干燥过程安全问题和对溶剂回收利用问题两方面的考虑，无法采用传统的气流干燥的方式，像流化床等干燥机会造成尾气处理量大，溶剂难回收。而且在干燥过程需要惰性气体的参与，以隔绝空气，避免溶剂在物料的高温干燥过程中发生爆炸。
3.专利cn2008101397516提供了一种含有低沸点、易燃易爆有机溶剂物料的干燥工艺及系统，干燥系统包括湿物料进入口、干燥机、冷凝器、两级星型排料阀、惰性气体进入口、喷淋塔、射流器、循环泵、循环罐。该系统通过射流器和喷淋塔对物料干燥过程中的溶剂进行回收，同时，引入惰性气体进行保护。该技术的缺点在于，使用喷淋的方式对溶剂进行回收，效率低，回收后的溶剂需进一步的分离纯化，处理成本高；缺乏对惰性气体的充分利用，生产成本高。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的问题，本实用新型专利设计了一种含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置，溶剂回收效率高、生产成本低。
5.本实用新型所采用的技术方案是：所述干燥装置包括干燥主机和依次管道连接的气固分离装置、溶媒冷凝装置和引风机，所述干燥主机的尾气出口管道连接气固分离装置，所述引风机的出风端管道连接干燥主机的进风口，所述引风机与干燥主机的连接管路上设置有电加热器，所述引风机的进风端管路设置有旁路连接氮气气源。
6.进一步的，所述溶媒冷凝装置由冷凝器和溶媒储罐构成，所述冷凝器为立式壳管冷凝器，包括壳体层，所述壳体层内排列有多个列管，高温尾气在列管中流通，所述壳体层与列管之间为冷凝介质流动腔，所述冷凝器的侧面开有冷凝介质进口和出口，所述冷凝器的顶端为进风端，管道连接气固分离装置，所述冷凝器的底端为出风端，所述溶媒储罐的顶端为进风端，所述冷凝器连接在溶媒储罐的顶部，所述溶媒储罐的侧面顶部为出风端，管道连接引风机。高温尾气在冷凝器的列管中流通过程中换热降温，其中的溶煤物质冷凝流入到溶媒储罐中，氮气则在引风机的作用下经储罐侧面的出风端进入管道进行循环利用。
7.进一步的，所述气固分离装置为旋风除尘器或布袋除尘器。
8.进一步的，所述干燥主机为盘式干燥机。盘式干燥机的干燥过程无需引入大量的干燥风参与物质干燥。
9.进一步的，所述盘式干燥机的进料口和卸料口分别连接有旋转卸料阀。有助于湿物料的分散，避免结块。
10.相对于现有技术，本实用新型专利设计的一种含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置的进步之处在于：1、干燥机排出的含有溶媒的热湿气进入冷凝器，将气体中的溶媒冷凝流入溶媒储罐中，既可以回收溶媒又可以冷凝除湿干燥气体。回收的溶媒可以再次使用，可以节约成本，同时不会造成尾气排放，避免对环境污染。热湿气体经过冷凝除湿，气体的湿度低，干燥能力变强，更适宜于易吸潮物料的干燥；
11.2、本发明所述的氮气闭路循环干燥装置为全密闭流程，系统内部充入氮气，在干燥含易燃易爆性质溶媒的物料时，使气体中没有氧气，无法燃烧或氧化，就可有效避免物料干燥过程中起火或爆炸的发生，故而比普通干燥工艺系统更安全。氮气在闭路循环装置中循环利用，提高了氮气的利用率，无需持续的大量补气，用气成本低。
附图说明
12.图1是含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置的结构示意图。
13.图2是盘式干燥机的结构示意图。
14.图中，1、盘式干燥机，2、布袋除尘器，3、冷凝器，4、溶媒储罐，5、氮气罐，6、引风机，7、电加热器，11、进料旋转卸料阀，12、出料旋转卸料阀，13、大干燥盘，14、小干燥盘，15、带有耙叶的耙臂，16、蒸汽管路，17、冷却盘。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明创造一部分的实施例，而不是全部。基于本发明创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明创造保护的范围。
16.如图1、2所示，本实用新型专利设计了一种含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置的一种实施例，本实施例中干燥装置包括盘式干燥机1和依次管道连接的布袋除尘器2、溶媒冷凝装置和引风机6。
17.盘式干燥机1选用的是现有设备，其内部的上部为物料干燥区，底部为冷却区，顶部开有进料口和排风口，进料口处连接有进料旋转卸料阀11，排风口管道连接布袋除尘器2。中部沿轴心设置有转轴，干燥区设有多层交替设置的大干燥盘13和小干燥盘14。湿物料自进料旋转卸料阀11连续地加到干燥器上部一层大干燥盘13上，带有耙叶的耙臂15在转轴带动下作回转运动，使耙叶连续地翻抄物料。物料沿指数螺旋线流过干燥盘表面，在小干燥盘14上的物料被移送到外缘，并在外缘落到正下方的大干燥盘外缘，在大干燥盘上物料向里移动并从中间落料口落入下一层小干燥盘中，由于大小干燥盘上下交替排列，物料得以连续的流过整个干燥器。干燥盘中空，内通入加热介质，加热介质形式为饱和蒸气，饱和蒸汽的管道入口开在干燥机的底部，由蒸汽管路16连接各干燥盘，由干燥盘的一端进入，从另一端导出，已干物料从最后一层干燥盘落到干燥机的底层。干燥机的底层为冷却盘17，冷却盘中有循环冷却水流过，循环冷却水的管路开口也设在干燥机的底部。冷却后的物料被耙叶移送到出料旋转卸料阀12排出。旋转卸料阀选用的也是市售产品，带有数个叶片的转子
在圆筒形的机壳内旋转，从上部落入物料，充塞在叶片间的空格内，随叶片的旋转到下部而卸出。
18.布袋除尘器2的作用在于将干燥机出来的物料粉尘从氮气中分离出来，为现有技术。布袋除尘器设置有喷吹管以及电磁脉冲阀，运行过程中，在电磁脉冲阀的控制下，压缩空气定时对布袋进行喷吹，可有效防止物料粉尘对布袋的黏附。
19.溶媒冷凝装置由冷凝器3和溶媒储罐4构成，冷凝器3为立式壳管冷凝器，包括壳体层，壳体层内排列有多个列管，除尘后的高温尾气在列管中流通。壳体层与列管之间为冷凝介质流动腔，冷凝器的侧面开有冷凝介质进口和出口连接循环冷却水系统。冷凝器3的顶端为进风端，管道连接布袋除尘器2的出风端，冷凝器3的底端为出风端。溶媒储罐4的顶端为进风端，冷凝器3的出风端通过法兰对接在溶媒储罐4的顶部进风端。溶媒储罐4的侧面顶部为出风端，通过管道连接引风机6。高温尾气在冷凝器3的列管中流通，经循环冷却水换热降温，其中的溶煤物质冷凝流入到溶媒储罐4中，氮气则在引风机6的作用下经储罐侧面的出风端进入管道进行循环利用。
20.引风机6的进风端管路设置有旁路连接氮气气源的氮气罐5，管路上设置控制阀，定期开启，进行补气。引风机6的出风端管路连接盘式干燥机1的进气口，将氮气引入盘式干燥机1。在二者的连接管路上设置有电加热器7，对经过的氮气加热。
21.实施例1
22.本实施例对上述含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置进行详细说明。本实施例以uhmw-pe(超高分子量聚乙烯)为原料，进行干燥以及溶剂回收。
23.uhmw-pe湿物料以30kg/h的量由进料旋转卸料阀11进入盘式干燥机1内，干燥温度110-115℃，经过40-50分钟的停留时间，干燥后的uhmw-pe物料进入到底部冷却盘17冷却到40-45℃之后，由出料旋转卸料阀12出料。从湿物料中挥发出的己烷气体与氮气载气一起沿着出风口进入到循环管道中，经过布袋除尘器2过滤掉少量的粉尘，含有己烷的氮气从布袋出风口排出进入到冷凝器3中，在15℃冷却水的冷凝作用下己烷气体发生液化流到溶媒储罐4中，剩余氮气在引风机6作用下进入到氮气加热器7中加热到115℃，然后重新进入到盘式干燥机1内进行干燥循环。最终溶媒回收率为99.5％，干燥物料中溶剂含量只有0.5％。
24.实施例2
25.本实施例以四溴双酚a为原料，使用上述含低沸点有机溶媒物料的氮气闭路循环干燥装置进行干燥以及溶剂回收。
26.四溴双酚a，分子式：c
15h12
br4o2，是一种白色粉末，主要用作塑料制品添加剂，是常用的溴化阻燃剂之一。由于其合成工艺中有苯酚、丙酮等原料，因此在其干燥过程中易产生苯酚、丙酮等有毒有害气体，直接排放会造成环境污染、同时对工厂操作工人的身体健康造成危害。
27.在本实施例中，四溴双酚a湿物料以30kg/h的量由进料旋转卸料阀11进入盘式干燥机1内，干燥温度115-120℃，经过25-30分钟的停留时间，干燥后的四溴双酚a物料进入到底部冷却盘17冷却到40-45℃之后，由出料旋转卸料阀12出料。
28.从湿物料中挥发出的苯酚、丙酮气体与氮气载气一起经出风口进入到循环管道中，经过布袋除尘器2过滤掉少量的粉尘，含有苯酚的氮气从布袋出风口排出进入到冷凝器3中，在15℃冷却水的冷凝作用下苯酚气体发生液化流到溶媒储罐4中，剩余氮气在引风机6
作用下进入到氮气加热器7中加热到115℃，然后重新进入到盘式干燥机内进行干燥循环。最终容易回收率为99.8％，干燥物料中溶剂含量只有0.2％。
29.通过本实施例中的氮气闭路循环干燥工艺与系统，显著提高了四溴双酚a干燥过程中的溶剂回收率，避免了溶剂损耗和环境污染。
30.上述内容仅为本发明创造的较佳实施例而已，不能以此限定本发明创造的实施范围，即凡是依本发明创造权利要求及发明创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本发明创造涵盖的范围。