一种用于干燥浸渍淀粉溶液的喷雾干燥塔

技术领域

本实用新型属于超级电容活性炭生产设备技术领域，具体涉及一种用于干燥浸渍淀粉溶液的喷雾干燥塔。

申请（专利权）人：中国科学院山西煤炭化学研究所
山西美锦能源股份有限公司

背景技术

超级电容活性炭是一种高端活性炭，具有超大的比表面积、高纯度、高比电容等特点，作为关键电极材料用于超级电容器。淀粉是一种来源广泛的可再生资源，通过交联、炭化、活化等工艺可制成类球形超级电容活性炭。然而，淀粉颗粒比较致密，浸渍过程中容易沉积。且淀粉本身粘性较高，在干燥过程中，淀粉颗粒不可避免的相互粘连、团聚。增大了淀粉本身的粒径，导致其压实密度降低。

公开号为CN206980128U的专利公开了两次喷雾的喷雾干燥塔，其干燥室的顶部设置有第一喷嘴，干燥室的中部设置有第二喷嘴。经过第一喷嘴喷射后的浆料中没有充分干燥的浆料，再次汇聚成液体状态，汇集到浆料管中经过第二喷嘴，再次雾化喷射一次。该装备经第一喷嘴喷射后没有充分干燥的浆料很难再次汇集，即使能够汇集，也会把干燥好的固体粉末带进去，导致二次浆料浓度大大提高，堵塞第二喷嘴的雾化器，且雾化后的颗粒团聚严重。

公开号为CN209519361U的专利公开了一种喷雾干燥塔，其干燥塔中部设置有聚料口，且聚料口的水平横切面积沿过滤槽方向呈缩小趋势，聚料口的底部面积小于过滤槽的顶部面积，出发点很好，筛分出大颗粒物料，收集分散单一的物料，可是干燥塔中部设置聚料口，相当于减小物料的干燥距离和时间，导致干燥效率大大降低，且未干燥的颗粒容易吸附干燥颗粒，增大物料的粒径。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决浸渍淀粉溶液连续化干燥的问题，克服干燥过程中回收效率低、粉末湿度大、颗粒本身互相团聚的技术问题，本实用新型提供了一种用于干燥浸渍淀粉溶液的喷雾干燥塔，具有干燥速度快、回收效率高、能量消耗低、分散性高等优点。

本实用新型通过以下技术方案予以实现。

一种用于干燥浸渍淀粉溶液的喷雾干燥塔，它包括加热系统、进料系统、干燥塔主体、旋风分离器、烟气处理装置，其中：

所述加热系统包括空气净化器、鼓风机和空气加热器，空气净化器的出气口与鼓风机的进气口连通，鼓风机的出气口与空气加热器的进气口连通；

所述的进料系统包括原料桶、物料泵和物料输料管，原料桶的下部设置为出料口，原料桶的出料口与物料泵的进料口连通，物料泵的出料口与物料输料管的进料端连通；

所述干燥塔主体的上部设置有雾化器，干燥塔主体的下部设置为出料口，干燥塔主体侧壁的上部设置为进气口，干燥塔主体的进气口通过管道与空气加热器的出气口连通；所述雾化器包括物料进管、一级雾化器和二级雾化器，所述物料进管插装于一级雾化器中，物料进管的上端设置于一级雾化器的外部，物料进管的进料口与所述物料输料管的出料端连通，物料进管的下端延伸至一级雾化器的下端，一级雾化器的侧壁上设置有第一气路进口；所述二级雾化器套装在一级雾化器下端的外部，一级雾化器的下部、物料进管的下端均与二级雾化器的上部连通，二级雾化器的侧壁上设置有第二气路进口，空气压缩机通过管道分别与第一气路进口和第二气路进口连通；

所述旋风分离器包括一级旋风分离器、二级旋风分离器和三级旋风分离器，干燥塔主体的出料口与一级旋风分离器的进料口通过管道连通，一级旋风分离器、二级旋风分离器和三级旋风分离器通过管道依次连接，一级旋风分离器的下方安装一级收料仓，二级旋风分离器的下方安装二级收料仓，三级旋风分离器的下方安装三级收料仓；

所述的烟气处理装置包括除尘布袋、除尘塔和引风机，除尘塔设置于除尘布袋的下方，除尘塔的下方设置有四级收料仓；所述除尘布袋侧壁的下端设置为进料口，除尘布袋侧壁的上端设置有第一出气口和第二出气口，三级旋风分离器的出料口通过管道与除尘布袋的进料口连通，除尘布袋的第一出气口与引风机的进气口通过管道连通，引风机的出气口通过管道与空气净化器的进气口连通，除尘布袋的第二出气口通过管道与空气压缩机的进气口连通。

进一步地，所述空气压缩机的进气口通过干燥机与储气罐的出气口连通。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：

本实用新型操作简单、安全可靠、浸渍淀粉溶液干燥程度高、控制流量方便；得到的浸渍淀粉末湿度低，分散性好，能耗低，生产效率高，成本低，可实现浸渍淀粉粉末的大规模低成本连续化制备，整个干燥中烟气回收利用，充分利用热源并消除了粉尘危害。

附图说明

图1是本实用新型的总装结构示意图。

图2是雾化器剖视结构示意图。

其中，1为空气净化器，2为鼓风机，3为空气加热器，4为干燥塔主体，5为原料桶，6为物料泵，7为物料输送管道，8为雾化器，9为空气压缩机，10为一级旋风分离器，11为一级收料仓，12为二级旋风分离器，13为二级收料仓，14为三级旋风分离器，15为三级收料仓，16为除尘布袋，17为除尘塔，18为四级收料仓，19为物料进口，20为一级雾化器，21为二级雾化器，22为引风机。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。若未特别指明，实施例均按照常规实验条件。另外，对于本领域技术人员而言，在不偏离本实用新型的实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

如图1和图2所示的一种用于干燥浸渍淀粉溶液的喷雾干燥塔，它包括加热系统、进料系统、干燥塔主体4、旋风分离器、烟气处理装置，其中：

所述加热系统包括空气净化器1、鼓风机2和空气加热器3，空气净化器1的出气口与鼓风机2的进气口连通，鼓风机2的出气口与空气加热器3的进气口连通；

所述的进料系统包括原料桶5、物料泵6和物料输料管7，原料桶5的下部设置为出料口，原料桶5的出料口与物料泵6的进料口连通，物料泵6的出料口与物料输料管7的进料端连通；

所述干燥塔主体4的上部设置有雾化器8，干燥塔主体4的下部设置为出料口，干燥塔主体4侧壁的上部设置为进气口，干燥塔主体4的进气口通过管道与空气加热器3的出气口连通，加热后的热风通过不锈钢管道送给干燥塔主体4；所述雾化器8包括物料进管19、一级雾化器20和二级雾化器21，所述物料进管19插装于一级雾化器20中，物料进管19的上端设置于一级雾化器20的外部，物料进管19的进料口与所述物料输料管7的出料端连通，通过物料管7将物料送到雾化器8，物料进管19的下端延伸至一级雾化器20的下端，一级雾化器20的侧壁上设置有第一气路进口；所述二级雾化器21套装在一级雾化器20下端的外部，一级雾化器20的下部、物料进管19的下端均与二级雾化器21的上部连通，二级雾化器21的侧壁上设置有第二气路进口，空气压缩机通过管道分别与第一气路进口和第二气路进口连通；液体浆料经物料进口进入雾化器8后，与第一气路进口的气体混合，完成第一次雾化，该雾化混合物与第二气路进口的气体混合，完成第二次雾化；

所述旋风分离器包括一级旋风分离器10、二级旋风分离器12和三级旋风分离器14，干燥塔主体4的出料口与一级旋风分离器10的进料口通过管道连通，一级旋风分离器10、二级旋风分离器12和三级旋风分离器14通过管道依次连接，一级旋风分离器10的下方安装一级收料仓11，二级旋风分离器12的下方安装二级收料仓13，三级旋风分离器14的下方安装三级收料仓15，经干燥塔干燥后，物料呈单一分散的颗粒；

所述的烟气处理装置包括除尘布袋16、除尘塔17和引风机22，除尘塔17设置于除尘布袋16的下方，除尘塔17的下方设置有四级收料仓18；所述除尘布袋16侧壁的下端设置为进料口，除尘布袋16侧壁的上端设置有第一出气口和第二出气口，三级旋风分离器14的出料口通过管道与除尘布袋16的进料口连通，除尘布袋16的第一出气口与引风机22的进气口通过管道连通，引风机22的出气口通过管道与空气净化器1的进气口连通，除尘布袋16的第二出气口通过管道与空气压缩机9的进气口连通。

进一步地，所述空气压缩机9的进气口通过干燥机与储气罐的出气口连通。

本实用新型的使用过程和工作原理如下：

开启鼓风机2与空气加热器3，待干燥塔主体4内温度达到设定值后，开启空气压缩机9和物料泵6，压缩气通过第一气路进口和第二气路进口、物料通过物料进口19分别进入雾化器8，在雾化器8内经过外混与内混两次雾化后呈雾状气滴流高速进入干燥塔主体4，在干燥塔主体4内经热空气充分干燥，生成浸渍淀粉粉末，该粉末随高速热气流经一级旋风分离器10、二级旋风分离器12、三级旋风分离器14分离后，浸渍淀粉粉末分别落入一级收料仓11、二级收料仓13和三级收料仓15中；剩余的极少部分浸渍淀粉粉末随高速流动的气体进入除尘塔17中，在除尘布袋16的层层阻挠下，最终落入四级收料仓18内；而剩余的无尘带温高速气流在引风机22的指引下返回到空气净化器1中，随鼓风机2进入空气加热器3中，循环利用。

实施例1

配制浓度为35%的浸渍淀粉溶液，搅拌一定的时间，加入到原料桶5中，由物料泵6经物料输送管道7送入雾化器8内雾化，经喷雾干燥塔干燥后，得到浸渍淀粉A。分析浸渍淀粉A的粒径分布及球形度。

对比例1

按照实施列1的方法制备浸渍淀粉B，与实施例1不同的是雾化器8为二流体式。其余参数均相同。得到浸渍淀粉B。

表1 原料淀粉、浸渍淀粉A和浸渍淀粉B的粒径及球形度

物料<10μm10~30μm>30μm球形度原料淀粉50.75%42.83%6.42%93.74%浸渍淀粉A49.88%43.15%6.97%94.15%浸渍淀粉B32.83%52.43%13.74%90.40%

如表1 所示，通过实施例1获得的浸渍淀粉A基本上保持了原淀粉的完整颗粒，而通过对比列得到的浸渍淀粉B在干燥过程中，颗粒之间发生了粘连、团聚。由此可见，通过本实用新型的喷雾干燥塔能获得分散单一、不粘连团聚、分布均匀的浸渍淀粉。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。