玉米漿閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)原理

噴霧干燥是一個步驟，穩(wěn)定的系統(tǒng)程序，工作流體霧化產(chǎn)生液滴，干燥成特定的碎片時，重新安置在形式的暖氣干燥。噴霧干燥器由進(jìn)料泵、霧化qi、空氣加熱裝置、空氣分配器、干燥室、廢氣凈化系統(tǒng)和粉末回收/分離器組成。

噴霧干燥器的工作原理

*在噴霧干燥器中，干燥的液體被霧化成良好的液滴，這些液滴被輻射并被拋入流動的熱氣流中。

*液滴溫度立即上升，良好的液滴通過圓形碎片瞬間干燥。

*該過程在液滴到達(dá)干燥壁之前幾秒鐘內(nèi)完成。

在噴霧干燥器中，被蒸發(fā)的液體通過濕氣噴射。小水滴很容易蒸發(fā)，變成固體碎片，一直到容器底部。

蒸汽進(jìn)入分離器，在分離器中分離和收集良好的干燥碎片和蒸汽。有幾種類型的噴霧干燥器，也可以隨意使用。

傳統(tǒng)的噴霧干燥器包括類似于旋風(fēng)分離器的干燥室，以確?？諝饬己玫亓飨蚣訜岷蛡髻|(zhì)的設(shè)備，并且干燥的碎屑通過離心作用分離。

      噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一。這種直燃式熱風(fēng)裝置無需換熱器而直接與空氣接觸,保證了燃燒熱量對空氣的有效傳遞,熱效率高。據(jù)陶瓷廠能源審計數(shù)據(jù)顯示,噴霧干燥制粉的能耗占陶瓷廠總能耗的10～20%。隨著能源危機(jī)及市場競爭的激烈,降低噴霧干燥制粉的能耗,對降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競爭力及促進(jìn)陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。

??1噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施

??由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)^們都提出了很多對噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施,總結(jié)起來主要有以下幾方面:首先是噴霧干燥塔本身性能結(jié)構(gòu)等方面的調(diào)整;另外是干燥物質(zhì)本身的性質(zhì)控制,燃料問題,干燥介質(zhì)性質(zhì)等方面的因素。當(dāng)離心噴霧干燥機(jī)的空氣過濾器的效果差時，需提高空氣過濾效率，及時清洗或更換過濾器。

??1.1干燥介質(zhì)的控制

??1.1.1提高熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度

??在出塔溫度恒定的條件下,熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度(又稱進(jìn)風(fēng)溫度)越高,帶入的總熱量就越高,單位質(zhì)量的熱風(fēng)傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多,單位熱風(fēng)所蒸發(fā)的水分也越多。這樣不但可以大大降低燃燒成本,而且可以充分利用這些廢渣、廢液,節(jié)能降耗。在生產(chǎn)能力恒定不變的情況下,所需熱風(fēng)風(fēng)量減少(即減少了熱風(fēng)離塔時所帶走的熱量),降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗,提高熱風(fēng)的利用率及熱效率。但進(jìn)塔熱風(fēng)溫度不可過高(不超過600℃),溫度太高,就會燒壞塔頂分風(fēng)器。

??1.1.2降低熱風(fēng)的出塔溫度

??在進(jìn)塔熱風(fēng)溫度一定的情況下,熱風(fēng)出塔溫度越低,進(jìn)出塔溫差就越大,熱風(fēng)傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大,所以熱風(fēng)利用率就越高。但排風(fēng)溫度也不可過低,低于75℃時因粉料太濕,影響正常干燥。

??1.1.3出塔熱風(fēng)(廢氣)的循環(huán)利用

??陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥制粉后,出塔熱風(fēng)若被直接排入大氣,這部分熱量損失將^可觀(約為制粉工序能耗的10%～20%)。5-1%濃度的溶液，然后加熱至六十到八十?dāng)z氏度之后，對其進(jìn)行洗滌，清洗完成后再利用清水沖洗干凈。所以應(yīng)該將此部分余熱充分地利用起來,如可將出塔熱風(fēng)循環(huán)利用到預(yù)熱干燥工序。出塔熱風(fēng)除了直接循環(huán)利用外,還可以利用熱交換器對這部分余熱儲存或交換后再利用。??

??1.2噴霧干燥塔自身因素

??1.2.1挑選合適的規(guī)格

??陶瓷行業(yè)大部分廠家采用4000型噴霧干燥塔,有些陶瓷廠采用5000型和6000型,^大的有SACMI研制的12000型,噴嘴多達(dá)48個。型號越大生產(chǎn)能力越大,生產(chǎn)每噸粉的能源相對就少,廠家可根據(jù)具體情況進(jìn)行型號選擇。

??1.2.2整體密閉型控制

??由于該系統(tǒng)采用負(fù)壓操作,若有漏風(fēng)就會增加能耗,所以設(shè)備各部位及連接法蘭處,熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、排風(fēng)管道的熱電偶插孔,塔體上的負(fù)壓測量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風(fēng)除塵下料口等部位必須密封好,不能漏風(fēng)。

??1.2.3熱風(fēng)爐的控制

??熱風(fēng)爐是噴霧干燥機(jī)的熱風(fēng)源,其燃料消耗直接影響干燥成本的高低,所以是噴霧干燥塔節(jié)能的關(guān)鍵部分。熱風(fēng)爐效率主要取決于燃油霧化噴嘴,當(dāng)燃油霧化均勻且燃燒充分時,熱效率^高,為此應(yīng)嚴(yán)格控制霧化空氣壓力和流量以及燃油壓力和流量。料液的濃度應(yīng)根據(jù)物料干燥的性質(zhì)溫度來配制，以保證干燥后成品有良好的流動性。另外霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。一般霧化噴嘴的霧化角(α)為90°～120°,噴射高度為4～4.5m,噴槍角度保持在110°～120°之間,以保證噴霧料與熱風(fēng)可以進(jìn)行充分的熱交換。熱風(fēng)爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本,如用清潔的輕柴油等會使成本大大增加,用重油,混合油等一定要控制其含硫量,否則廢氣中很難保證SO2排放達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉(zhuǎn)氣中含未燃碳10%～20%,有的高達(dá)20%以上)制水煤漿,并把煤轉(zhuǎn)氣中產(chǎn)生的酚水和焦油噴進(jìn)熱風(fēng)爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質(zhì)的排放,在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o害的水和CO2排掉。這樣不但可以大大降低燃燒成本,而且可以充分利用這些廢渣、廢液,節(jié)能降耗。

??1.2.4線形燃燒器的使用

??傳統(tǒng)的噴霧干燥塔熱風(fēng)裝置一般采用燃油(燃?xì)?熱風(fēng)爐、鍋爐蒸汽換熱器、導(dǎo)熱油換熱器或電加熱供熱系統(tǒng)等。以上傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)都采用換熱器,而換熱器的效率決定著傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的熱能利用效率;而且換熱器使用壽命有限,維護(hù)成本高。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置。線形燃燒器體積比較小,直接安裝在風(fēng)道內(nèi),干燥介質(zhì)可直接與之接觸并快速升高到所需溫度。線形燃燒器體積比較小,直接安裝在風(fēng)道內(nèi),干燥介質(zhì)可直接與之接觸并快速升高到所需溫度。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置兼具節(jié)能和環(huán)保兩大特點(diǎn)。首先線形燃燒器燃燒機(jī)制合理,燃燒區(qū)保持有一定量的過剩空氣,既能保證燃燒完全,還可抑制氮氧化物的生成。這種直燃式熱風(fēng)裝置無需換熱器而直接與空氣接觸,保證了燃燒熱量對空氣的有效傳遞,熱。另外,使用方便是線形燃燒器的另一特點(diǎn),可通過調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥來改變熱風(fēng)溫度。

??1.3泥漿的質(zhì)量控制

??1)降低陶瓷泥漿的含水率,干燥所需熱量就少,但是含水率低的泥漿流動性又不好,流動性差霧化效果就差。如果突遇停電，應(yīng)使塔體自然降溫，然后打開排污閥，排盡料漿管道內(nèi)漿料，并清洗設(shè)備。為解決這一矛盾,生產(chǎn)中通常加入合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(zhì)(如水玻璃、純堿、腐殖酸等)來調(diào)節(jié)泥漿的流動性,同時降低泥漿的含水率。筆者和廣東新明珠集團(tuán)合作采用復(fù)合減水劑,泥漿水分由39.5%減至36%,球磨時間縮短了5h,每噸粉可節(jié)電16.5元,產(chǎn)量增加了18.8%,年節(jié)約成本達(dá)150多萬元。

??2)提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度,改善泥漿霧化性能,防止因泥漿結(jié)晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱風(fēng)回收的余熱來預(yù)熱泥漿,這是能源循環(huán)利用的有效途徑。

??2結(jié)語

??噴霧干燥塔的節(jié)能除上述措施外,還可以在能源上尋找解決途徑,如開發(fā)利用新能源,合理控制燃燒過程等。液體材料通過塔頂頂部的高速離心霧化qi，（旋轉(zhuǎn)）噴入非常細(xì)的霧珠，并在非常短的時間內(nèi)熱風(fēng)并流接觸可以干燥成品產(chǎn)品。當(dāng)然,很多問題還需在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決。陶瓷企業(yè)本著可持續(xù)發(fā)展的目的來合理改善和提高噴霧干燥塔的能源利用率,才能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

噴霧干燥器的適用性體現(xiàn)在哪些方面？

      噴霧干燥器是干燥領(lǐng)域發(fā)展^快、應(yīng)用范圍^廣的一種形式，適用于溶液、乳濁液和可泵送的的懸浮液等液體原料生成粉狀、顆粒狀或塊狀固體產(chǎn)品。被干燥物料熱敏性、粘度、流動性等不同的干燥特性，和產(chǎn)品的顆粒大小、粒度分布、殘留水份含量、堆積密度、顆粒形狀等不同的質(zhì)量要求，決定了采用不同的霧化qi、氣流運(yùn)動方式和干燥室的結(jié)構(gòu)形式。使用范圍廣，根據(jù)物料的特性，可以用于熱風(fēng)干燥，也可以用冷風(fēng)造粒，對物料的適應(yīng)性強(qiáng)。噴霧干燥器主要有：壓力噴霧設(shè)備和離心噴霧設(shè)備。隨著噴霧干燥技術(shù)的不斷開發(fā)和完善，這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)外已得到了廣泛應(yīng)用，例如用于食品工業(yè)中奶粉、乳清粉、奶油粉、蛋粉、果汁粉、速溶咖啡等的生產(chǎn)中，在其它工業(yè)如生物制品、洗滌劑、陶瓷、環(huán)保等工業(yè)中也很常用。

      噴霧干燥器通過機(jī)械作用，將需要干燥的物料，分散成很細(xì)的象霧一樣的微粒(以增大水分蒸發(fā)面積，加速干燥過程)，與熱空氣接觸后，在一瞬間將大部分水分除去，而使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。

       噴霧干燥器可使溶液、乳濁液、懸浮液、糊狀液等物料，經(jīng)噴霧干燥成為干燥粉末狀、細(xì)中顆粒的制品。以上傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)都采用換熱器,而換熱器的效率決定著傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的熱能利用效率。其工作原理如下：空氣通過過濾器和加熱裝置后，進(jìn)入干燥室頂部的熱風(fēng)分配器，通過熱風(fēng)分配器的熱空氣均勻地進(jìn)入干燥室，并成螺旋狀流動，同時將料液送到安裝在干燥室頂部的離心噴霧頭，料液被霧化成很小的霧狀液滴，使料液和熱空氣接觸的表面積大大增加，水分迅速蒸發(fā)，在極短的時間內(nèi)形成干燥成品。

      干燥成為粉料的熱力過程。進(jìn)料可以是溶液、懸浮液或糊狀物，霧化可以通過旋轉(zhuǎn)式霧化qi、壓力式霧化噴嘴和氣流式霧化噴嘴實(shí)現(xiàn)，操作條件和干燥設(shè)備的設(shè)計可根據(jù)產(chǎn)品所需的干燥特性和粉粒的規(guī)格選擇。

經(jīng)球磨好的料漿在攪拌槽內(nèi)進(jìn)一步的被攪拌均勻并加熱至35℃以上，然后向攪拌槽內(nèi)施加壓力，在壓力的作用下，料漿被送至霧化qi，經(jīng)霧化qi霧化后從塔體下部噴入塔體內(nèi)。經(jīng)油氣熱交換器加熱的N2被送風(fēng)機(jī)送至塔體頂部的氣體分配器，經(jīng)氣體分配器后，N2均勻地、呈旋風(fēng)狀地進(jìn)入塔體，對霧化了的料漿進(jìn)行干燥制粒。按染料霧化方式可分為三類：(1)氣流式霧化，利用壓縮空氣或水蒸氣使料液霧化。料粒與熱氣體接觸后其表面的液體便迅速蒸發(fā)，而內(nèi)部的氣體在其后的干燥過程中遷移到表面被熱氣體帶走。干燥后的料粒落到塔體底部，通過一對碟閥進(jìn)行間隙式回收。

干燥料漿后的氣體中含有汽化后的己烷和少量的微小粉塵，該氣體被壓力風(fēng)機(jī)首先送到旋風(fēng)分離器，對其中的粉塵進(jìn)行初步分離，然后再送至冷凝一淋洗塔。尤其適用于溶液、乳液、懸浮液和可泵性湖狀液體原料中生成粉狀、顆粒狀產(chǎn)品，在制藥、食品、化學(xué)工業(yè)等行業(yè)多有運(yùn)用。在淋洗塔內(nèi)，氣體得到進(jìn)充分的洗滌，而氣體中含有的己烷氣體被冷凝出來，在淋洗塔底部進(jìn)行收集，經(jīng)洗滌后的氣體又被送到油一氣熱交換器進(jìn)行加熱，得到重復(fù)使用。運(yùn)行過程中系統(tǒng)保持微正壓狀態(tài)，靠一個送氣閥和一個排氣閥自動控制。

避免了熱風(fēng)渦流和軸流的缺點(diǎn)，設(shè)置了熱風(fēng)整流室，在整流室的吹出口裝有蜂窩狀類似轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)導(dǎo)向葉輪的固定葉片，熱風(fēng)由固定葉片的半徑方向流出，進(jìn)一步改變熱風(fēng)方向，吹向干燥塔。6、收粉方面要求：看它是否需要安裝袋式捕集器以及環(huán)境對排放尾氣等要求。這樣由固定葉片把渦流的熱風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍锼妮S向供給，達(dá)到了整流的目的，對于解決干燥塔內(nèi)的產(chǎn)品附著問題效果非常明顯。而且整流后防止了熱風(fēng)回轉(zhuǎn)，使霧下降時，受熱均勻，使成品的熱變化可以維持在^小限度內(nèi)，因此提高了成品的質(zhì)量。