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閉路循環噴霧幹燥機

閉路循環噴霧幹燥機係統是指幹燥介質在密閉的工作環境下運行,幹燥介質為空氣或惰性氣體

一、工作原理

XLP型閉路循環離心噴霧幹燥機解決了有機溶媒的回收、易氧化及有毒物料幹燥的難題,提高了物料回收率,達到安全、環保與節能效果,各項技術性能指標國內前列。

XLP型閉路循環離心式噴霧幹燥機適用於從溶液、乳液懸浮液和糊狀液中含有有機溶液,可揮發性有毒有害氣體,易氧化等物料需要回收溶劑的料液的幹燥作業,它不僅秉承了離心噴霧幹燥機的所有優點,而且係統在進行幹燥作業時無任何粉體外泄,幾乎達到了成品的收率的100%。通過回收係統回收下來的溶劑經二次處理可以循環使用,從而大大降低了生產成本,尤其適用於製藥行業對含有有機溶媒藥品、中藥浸膏以及生物溶媒物料的幹燥、製粒以及石油催化劑、碳化矽等精細化工和高分子材料的幹燥和對溶劑的回收。

▲ XLP型閉路循環離心式噴霧幹燥機的工作和原理

閉式循環噴霧幹燥機係統是在密閉的環境下工作,幹燥介質為惰性氣體,使用有機溶劑的物料幹燥,有毒氣體的物料或者幹燥過程中易發生氧化的物料的幹燥;該係統采用惰性氣體作為循環氣體,對幹燥的物料具有保護作用,循環氣體經曆載濕、去濕的過程,介質可重複使用;氮氣經加熱器加熱後進入幹燥塔,液體物料經螺杆泵輸送至離心噴頭處,液體被高速循環的霧化器霧化成液滴,在幹燥塔內完成熱質交換過程,被幹燥後的粉狀物料從塔底排出,被蒸發的有機溶劑氣體在風機負壓的壓力下,把夾在氣體中的粉塵經旋風分離器、噴淋塔除塵後,飽和的有機溶劑氣體經冷凝器冷凝成液體排出冷凝器,不凝性氣體介質連續加熱後作為幹燥載體在係統內重新循環使用。而常規的普通的離心噴霧幹燥是通過不斷的送、排風達到排濕的目的,這也是防爆型閉式離心噴霧幹燥設備與普通離心噴霧幹燥設備的一個明顯區別;幹燥係統內幹燥介質內部為正壓操作,保持一定的正壓值,如果內部壓力下降,由壓力變送器來自動控製氮氣進量,保證係統壓力平衡。

▲ 本設備具有以下特點

●封閉係統各管道的連接采用獨特的密封結構,密閉性好,可確保係統在0.3MPa的壓力下無泄漏,熱效率高;

●采用惰性的氮氣為幹燥介質氣體,防毒、防氧化、防爆炸,氣體經載濕、去濕可重複循環使用;

●係統中配有幹燥液的溶劑的冷凝係統和回收係統可以使幹燥料液的溶劑得以通過二次處理可以循環使用,在封閉狀態和氮氣環境下熱態完成物料的幹燥(溶媒脫除)並通過冷凝器回收溶媒,整機的安全性高。同時,設備為全密閉式設計,物料回收率高,此設備係統的收率之高是其他型式幹燥器所達不到的。主要技術指標:幹粉物料回收率≥95%,產品殘餘溶劑≤2%,從而大大的降低了生產成本;

●幹燥速度十分迅速,料液經噴霧後,表麵積增大,在高溫氣流中,瞬間就可以蒸發掉95%~98%的水分,完成幹燥時間一般僅需5~40s左右;

●噴霧幹燥通常用於處理濕含量40%~60%的溶液,能一次幹燥成粉狀產品,大部分產品幹燥後不需要再進行粉碎和篩選,從而減少了生產工序,簡化了生產工藝流程。同時,產品具有良好的分散性、流動性和溶解性,由於幹燥過程是在空氣中完成的,產品基本上保持與液滴相近似的球狀,具有良好的流動性;

●設備具有係統壓力在線測試裝置,氧氣濃度在線檢測控製裝置、泄爆裝置及在位清洗裝置;

●設備控製係統采用人機界麵,即PLC+觸摸屏控製,工藝流程圖動態顯示。產品的粒度、鬆密度、水分在一定範圍內,可用改變操作條件進行調整,控製比較方便。

▲ 關鍵技術:

●幹燥機內采用微正壓設計方案,可避免帶氧的環境空氣進入塔內。主風機采用特殊的密封件,配以冷卻措施,使風機在高速運轉時保持密閉狀態。

●係統內采用氮氣作為加熱循環氣體,使係統始終保持在低氧或微氧狀態下運行。

●采用程控編程控製法,控製係統在低壓運行。當係統內壓力超過設定值時,執行機構立即自動開啟泄壓,確保安全運行。

●采用先進的溶劑回收技術,使幹燥後的溶劑氣體得到充分的回收,不僅節約了設備和運行成本,還可避免有機氣體對環境的汙染。

●係統有多種防爆措施:

(1)電磁閥自動泄壓;

(2)防泄水密封裝置;

(3)機械配重泄壓裝置;

(4)風機機械密封和冷卻技術

(5)冷凍冷凝式和噴淋式溶劑回收裝置;

(6)電氣控製係統采用程序控製,自動化程度高,操作簡便,穩定可靠。

▲ 設備主要組成簡述

●幹燥機主體

幹燥機主體主要由幹燥塔、錐底、振打器等組成,按產量設定霧化半徑、停留時間與處理風量。為避免外界環境空氣帶入塔內,以減少隱患,本塔采用微正壓操作。振打器采用PLC程序控製,間隔振打幹燥塔筒壁,是靜電或其它原因吸附在塔壁上的幹粉振動落下,減少吸附,便於連續生產。幹燥塔上部是熱風入塔口,裝有熱風分布器,熱空氣通過熱風分布器均勻地分布開來,與霧滴進行均勻有效的熱交換,使霧滴幹燥成為幹粉產品,溶劑則由循環引風機引送至溶劑回收係統。

●上料係統

上料係統由攪拌槽、隔膜泵、噴槍組成。硬質合金幹粉球磨製所需顆粒後兌入一定比例的有機溶劑與成型劑,再次通過球磨機球磨,是粉末、溶劑與成型劑充分混合,變為一種懸浮狀態的流動性較好的液體;液體進入中低速攪拌機連續攪拌不讓其沉澱,然後由柱式隔膜泵(上料泵)供料到噴槍進行噴霧。攪拌槽采用先進的設計方案,使料漿上下翻騰不沉澱,係統中設置攪拌槽二台,二槽用管閥連接,待一台上料輸送完成後,切換閥門開關與另一台槽連通,使其保證連續供料。攪拌槽內的漿料由隔膜泵自吸至泵內,隔膜泵上安置調壓裝置,可視物料所需要壓力任意調節泵壓,即可根據不同的物料特性,選擇最佳的壓力恒定值作為生產中的壓力指標。

●循環風機與管路係統

循環風機是本係統的主要配置件,必須保證在密閉狀態下運行並執行送風與引風任務,風機上均裝有密封裝置,外界環境空氣不會入內。送風管道與引風管道采用快開式連接夾箍,接觸部采用軟聚四氟乙烯(耐高溫)作墊料,拆卸既方便,又能確保不漏風。

●在線氧氣濃度分析儀

分析儀主要顯示幹燥塔內氧氣濃度情況,一般情況下,塔內氧氣濃度設定並控製在0.5%~3%範圍,如一旦超出了設定值即能自動補氮,使氧氣濃度始終保持在設定的範圍內,另外,當塔內壓力超過設定值時,塔體控製閥會自動打開,壓力達到設定值後自動關閉,本儀器表采用自動化編程連鎖模式,可以確保本係統萬無一失。

●收集係統

由旋風分離器、雙層翻板閥、冷卻振動台組成。主要收料是靠幹燥塔錐底的雙層翻板閥。翻板閥由上下兩層組成,當下翻板開啟下料時,上翻板自動關閉密封,使外界空氣進不去,而上翻板開啟時,下翻板自動關閉密封,這樣的有序循環進行,在隔斷外界空氣的情況下,保持連續正常生產。輔助收料是旋風分離器,有少量幹粉通過旋風分離器收集;冷卻振動台是專門冷卻成品幹粉的一種裝置,由於成型劑熔點低,幹燥塔出口時溫度還較高,物料仍處於軟化狀態,通過該配置後,物料得到充分冷卻,滿足了包裝質量要求。

●回收裝置

在生產中,溶劑回收十分重要,回收越好,生產成本越低,效益就越好。本係統配置冷凍噴淋回收裝置,經冷凍機冷卻後的冷己烷在噴淋塔內不斷的循環噴淋,將係統循環氣體中的己烷冷卻回收下來。

●加熱係統

本係統加熱采用導熱油爐—散熱器的熱媒傳播方式,導熱油爐織置於非防爆區,油爐用電加熱導熱油,再通過散熱片潔淨空氣,然後由引風機引入幹燥塔內,采用此種加熱方式最為安全。

●控製係統

可編程控製器為中心,控製各個重要功能裝置及故障報警,采用日本神港智能儀表控製進口溫度,采用西門子電器元件控製個回路的開停,采用氧氣檢測分析儀控製塔內的氧氣濃度。本係統設有防爆口與緊急情況下連鎖停機裝置,可以確保安全。控製係統操作很方便,電氣儀表均具有自動化功能,而且很穩定。

●閉路循環適用的場合

在以下闡述情況下,宜選擇閉路循環流程

1、 原料液由固體和有機溶劑組成;

2、 要求有機溶劑全部回收;

3、 幹燥有毒的固體粉狀產品;

4、 不允許氣味、溶劑蒸汽和顆粒狀物質逸出時(防止對環境、大氣造成汙染);

5、 粉塵在空氣中可能形成爆炸混合物時;

6、 有機溶劑有爆炸和燃燒危險時;

7、 在幹燥過程中,粉塵不允許與氧氣接觸時。

在流程中,設置的洗滌—冷凝器,其目的之一是冷凝從物料中帶出的進入惰性氣體中的有機蒸汽,洗滌液就是固體中的有機溶劑,目的之二是洗滌氣體中的粉塵,防止堵塞加熱器。

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二、該係統關鍵技術特點

  1. 幹燥機內采用微正壓設計,可避免帶氧進入幹燥塔內,風機采用特殊設計,配用冷卻,使風機在高速運轉時保持密閉狀態;

  2. 采用氮氣作為加熱循環氣體,使係統始終保持在低氧或微氧狀態下運行;

  3. 采用先進的溶劑回收技術,使幹燥後的溶劑氣體得到充分回收;

  4. 係統采用PLC程序控製,係統在低壓下運行,當壓力超過設定值時,執行機構立即自動開啟泄壓,確保安全運行;

  5. 創新特點:

    (1).電磁閥自動泄壓;

    (2).在線氧濃度分析儀;

    (3).防泄水密閉裝置;

    (4).風機機械密封及冷卻裝置;

    (5).電器係統采用PLC程序控製,自動化程度高,操作簡便,穩定可靠;

三、工藝流程示意圖

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