一种喷雾干燥设备的制备方法技术领域:
本发明属于机械设备技术领域,涉及一种用于对树脂溶液利用蒸
汽进行喷雾干燥的喷射式雾化干燥装置,特别是一种喷雾干燥设备的
制备方法。
背景技术
喷雾干燥设备是19世纪末LaMont和Percy等人发明的,用喷雾
干燥设备进行物料干燥是现代干燥新技术之一。喷雾干燥是通过机械
作用,将固液混合的浆状物料分散成很细的雾状液滴(以增大水分蒸
发面积,加速干燥过程),液滴与热空气接触后,进行充分的传热传
质,在一瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末的
过程。运用喷雾干燥技术,可大大简化传统干燥方法需要的蒸发、结
晶、过滤、干燥、粉碎、筛分等一系列复杂的生产流程,节省大量设
备,且易实现机械化和自动化。在干燥过程中,被干燥物料在与高温
介质接触前首先被雾化为细小的雾滴,极大地增加被干燥物料的比表
面积,在极短时间内完成干燥,热效率较高;20世纪初这种设备主
要用于脱脂奶粉的制造,并在食品工业中开始广泛应用,随着喷雾干
燥技术的不断发展和完善,目前该技术已广泛的应用于陶瓷、医药、
食品、化工等行业,其优良的制粉性能得到了行业人士的充分肯定。
中国专利号95210493公开了一种喷雾干燥雾化器,由雾化室、料旋
转器、气旋转器、内管、外管、进料管、进气管组成,气旋转器是侧
面带螺纹且外开左向旋转槽的圆柱,用螺丝固定在内管内的前端,料
旋转器是内开右向旋转槽的圆环,紧配合在内管和外管间的前端,内
管后端和外管用螺纹联接,进料管用螺纹联接在外管的侧面,进气管
用螺丝联接在外管后端,雾化室用螺纹固定在外管前端,本装置解决
了高粘度或比表面张力较大液体的彻底雾化问题,提高了产品的产量
和质量,并扩大了使用范围;中国专利号200680011342公开了用于
剂量和干燥雾化可雾化材料的装置,包括:雾化通道,其具有第一连
接件和第二连接件,并且压缩运载气体源经由阀连接到第一连接件,
以便将运载气体压力脉冲发送到雾化通道内,该装置的特征在于在第
一连接件和第二连接件之间并在雾化通道之上,只朝向雾化通道打开
并用于容纳可雾化材料的储存器连接到雾化通道,这样其相对于环境
是气密性的,并且当阀关闭时,在雾化通道和储存器中发生压力补偿,
本发明还涉及该装置用于吸入施用粉末状药剂制品的用途以及通过
上述装置用于剂量和干燥雾化可雾化材料的方法。虽然上面的两个专
利可以解决雾化问题,但其雾化角度比较大,且后面需要接一个比较
大的雾化塔再通入蒸汽进行干燥,体积过大,能力利用效率也不高,
所以需要一种更高效,同时需要避免雾化后还没有干燥完成的物料粘
贴在一起。归结起来,现有雾化干燥设备普遍存在着结构复杂,工艺
控制条件差,雾化效果不理想,生产成本高,自动化水平低,适用范
围小等缺点。
发明内容:
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点,寻求设计提供一种
喷射式雾化干燥装置,该装置采用现代电子控制技术,有效地实现自
动化生产条件,生产效率高,环境好。
为了实现上述目的,本发明的主体结构包括进料管、蒸汽室、喷
管收缩部分、喷管喉口、进料管侧壁圆孔、雾化室、碰击椎体、离散
椎体直管段、离散椎体扩散段和出口,离散椎体直管段和离散椎体扩
散段连接式构成离散椎体;喷管收缩部分和喷管喉口对接式构成喷管
结构;进料管和雾化室之间制有进料管侧壁圆孔;蒸气室和雾化室之
间的喷管结构是环缝结构;进料管和雾化室之间的进料管侧壁圆孔直
径在2mm-5mm;雾化室中的喷管喉口和进料管侧壁圆孔之间的距离
为5mm-30mm;雾化室的壁凸入碰击椎体的椎度为50°-120°,碰
击椎体收缩壁面间夹角为30°-65°;离散椎体扩散段的扩散角为
10°-30°;实现雾化干燥时,物料树脂溶液进入进料管后通过进料
管侧壁圆孔进入雾化室,被从蒸气室通过喷管结构进入的高速气体打
碎雾化后进入碰击椎体、离散椎体直管段和离散椎体扩散体进一步进
行干燥,最后通过出口进入后续工序;蒸汽室进入蒸汽压力在
10-20bar,温度在150℃以上,液体在进料管中的压力在10bar以上,
树脂溶液与蒸汽的质量配比为2-5。
本发明与现有技术相比,其整体结构简单,工作原理安全可靠,
雾化条件易控,雾化工艺步骤少,雾化效果好,生产效率高,成本低,
适用范围广。
附图说明:
图1为本发明的主体结构剖面结构原理示意图。
图2为本发明涉及的喷管收缩部分的截面结构原理示意图。
具体实施方式:
下面通过实施例并结合附图作进一步说明。
本实施例的主体结构包含进料管1、蒸汽室2、喷管收缩部分3、
喷管喉口4、进料管侧壁圆孔5、雾化室6、碰击椎体7、离散椎体直
管段8、离散椎体扩散段9和出口10,离散椎体直管段8和离散椎体
扩散段9连接式构成离散椎体;喷管收缩部分3和喷管喉口4对接式
构成喷管结构;进料管1和雾化室6之间制有进料管侧壁圆孔5;蒸
气室2和雾化室6之间的喷管结构是环缝结构;进料管1和雾化室6
之间的进料管侧壁圆孔5直径在2mm-5mm;雾化室6中喷管喉口4
和进料管侧壁圆孔5之间的距离为5mm-30mm;雾化室6的壁凸入
碰击椎体7椎角A为50°-120°,碰击椎体7收缩壁面间夹角B为
30°-65°;离散椎体扩散段9的扩散角C为10°-30°。
本实施例实现雾化干燥时,物料树脂溶液进入进料管1后通过
进料管侧壁圆孔5进入雾化室6,被从蒸气室2通过喷管结构进入的
高速气体打碎雾化后进入碰击椎体7、离散椎体直管段8和离散椎体
扩散体9进一步进行干燥,最后通过出口10进入后续工序;蒸汽室
2进入蒸汽压力在10-20bar,温度在150℃以上,液体在进料管1中
的压力在10bar以上,树脂溶液与蒸汽的质量配比为2-5。
实施例1:
本实施例使用适当的蒸汽对树脂溶液进行喷射雾化干燥,树脂溶
液为在二氯甲烷中含有质量分数为10%-30%的聚碳酸酯的树脂溶液;
蒸汽进料为质量229.5kg/h,蒸汽入口压力为1.45MPa,树脂溶液了
质量500kg/h,,树脂溶液中聚碳酸酯的质量分数为20.3%,进料管1
直径为25mm,蒸气室2直径为108mm,喷管收缩部分3两端直径分
别为12mm和4mm,喷管喉口4为4mm,进料管侧壁圆孔5直径为
2mm个数为2个,雾化室6直径为12mm,碰击椎体7角度A为109°,
角度B为60°,离散椎体直管段8直径为20mm,离散椎体扩算段9
角度C为15°,出口10直径为50mm;测得出口处颗粒的分布情况
为(百分数为质量百分数):>4mm颗粒百分数为11.76,0.7mm-4mm
颗粒百分数为23.53,0.5mm-0.7mm颗粒百分数为20.59,
0.3mm-0.5mm颗粒百分数为35.29,0.1mm-0.3mm颗粒百分数为8.82。
实施例2:
本实施例的蒸汽进料为质量230kg/h,蒸汽入口压力为1.47MPa,
树脂溶液了质量700kg/h,树脂溶液中聚碳酸酯的质量分数为19.19%,
进料管1直径为25mm,蒸气室2直径为108mm,喷管收缩部分3
两端直径分别为12mm和4mm,喷管喉口4为4mm,进料管侧壁圆
孔5直径为2.5mm个数为2个,雾化室6直径为12mm,碰击椎体7
角度A为109°,角度B为60°,离散椎体直管段8直径为20mm,
离散椎体扩算段9角度C为15°,出口10直径为50mm;测得出口
处颗粒的分布情况为(百分数为质量百分数):>4mm颗粒百分数为
5.77,0.7mm-4mm颗粒百分数为30.77,0.5mm-0.7mm颗粒百分数为
21.15,0.3mm-0.5mm颗粒百分数为28.85,0.1mm-0.3mm颗粒百分数
为13.46。