高效节能旋流床组合式干燥新工艺 本发明涉及一种高效节能旋流床组合式干燥工艺。
含湿固体物料的干燥广泛见于多种工业过程，据统计用于物料干燥过程的能耗，约占整个工业过程能量消耗的1/4左右，因此开发高效节能的干燥工艺和设备对国民经济有重大影响。对粉状和细颗粒状物料干燥，国内多数厂家采用的工艺和设备为闪蒸法、流化床法、闪蒸/流化床法。这些方法均有其局限性，往往表现为气体的能量利用率较低、能耗较大、停留时间分布不好等缺点。目前上述方法仍在不断完善和发展中，它大致代表了目前的干燥技术水平。为了进一步提高干燥效率，延长物料在提升菅内的停留时间，国外最近推出一种旋流床2与气流菅串联组合干燥新技术，其技术流程见图一。湿物料与热空气一起进入气流菅1内，在几秒钟内即将表面水分除掉，并立即进入旋流干燥器2继续干燥、直至达到要求，产品经旋风分离器3捕集，乏气放空排放。
旋流床干燥器是系统中的关键设备，它的结构和干燥原理见图2，高速热气流I携带着予干后的湿物料III，从旋流床2的下部入口VI切线方向进入最下一个干燥室，气流和物料在干燥室内高速旋转，离心力将固体物料甩向旋流床2的边壁，气流则夹带着角动量较小的颗粒上升进入较上一个干燥室，被甩向边壁的固体物料，聚集后沿斜面不断地下滑与中心的上升气流汇合一起进入较上一个干燥窒，重复前一个干燥室的流动行为，物料与风最后从旋流床2上部出口VII流出，由于物料在旋流床2内不断地被旋转、甩壁、聚集和下滑等，大大延长了物料在旋流床2内的运动路径，这等于延长了物料的干燥时间，同时由于在旋流床2内气流与物料流动速度和相对速差均被加大，则等于加大了气固间传质系数，致使旋流床2与相应的气流干燥床和流化床相比具有更高的干燥效率。此种干燥工艺最先是由德国的赫司特(Hoechst)公司提出的，但此工艺的不足之处在于：
1、由于物料和气流在出气流管1后直接进入旋流床2，气流在气流管已被湿物料加湿，温度已被降低，在旋流床2内继续作干燥介质使用时，干燥地推动力会明显减弱，使物料在旋流内的干燥时间会明显延长，对于一些要求深度干燥的物质这一缺点表现更为突出。
2、由于进入气流菅的气流将全部进入旋流床2，必然会使旋流床2的设备体积较大、动力消耗较高。
3、由于物料和气流出气流菅后直接进旋流床2，旋流床必然要求安装在气流菅上方、使整体设备高度提高。
本发明的目的在于克服现有工艺技术的不足，提供一种旋流床新型组合式干燥工艺，它与现有技术相比，本发明流程更为合理、能耗更低、热效率更高，还具有设备小，布置紧凑、投资省等特点，更能体现当代干燥技术的发展趋势。
本发明的技术方案为：
一种高效节能旋流床组合式干燥新工艺，系由稀相并流气流菅和旋流床组成，其特征在于含湿物料经热风I在气流管内初步干燥后，由旋风分离器进行气固分离，予干物料再经热风II在旋流床内进行二次最终干燥而得到最终产品；
所述的干燥工艺，将含湿物料和热风均从气流管的下部送入，进行并流操作，物料与风一起进旋风分离器进行气固分离，分离后的乏气放空排放，分离后的固体物料随热风II一起进入旋流床2；
所述的干燥工艺，从旋流床排出的物料与热风一起进入旋风分离器进行气固分离，分离出的固体物料作为产品包装，分离后的气体引入到气流管的中部，与热风I一起对含湿物料进行干燥，然后排放；
所述的干燥工艺，所使用热风I使用高温普通风，热风II使用经过脱湿处理的次高温风，也可以使用普通次高温风。
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施进行详细说明。
图1为现有的技术流程图；
图2为旋流床干燥器结构示意图；
图3为本发明所提供的工艺图。
图中各标号分别表示：
气流管1，旋流床2，旋风分离器3，旋风分离器4，热风I，热风II，湿物料III，产品IV，放空V，气体和湿物料入口VI，气体和干燥物料出口VII。
由风机来的两股干燥用气体分别加热到一定温度，热风I直接进入气流干燥管1与湿物料III接触、进行初级干燥(一般为恒速干燥)，初步干燥后的物料经旋风分离器3扑集后送入旋流床2，热风II先进入旋流床干燥器2，完成对物料的最终干燥后，经分固分离后再进入气流菅干燥器1的中部和热风I一起作为初级干燥用风，最后和热风I一起作为乏气放空V。一般情况下，湿物料III在气流菅1中进行的是恒速干燥、为表面扩散控制、所需干燥时间较短，一般为几秒钟；在旋流床2内进行是降速干燥，为内扩散控制、所需干燥时间较长，对于需要深度干燥或热敏性物质，为了提高在旋流床2中的干燥推动力，热风II可以先进行脱湿处理。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
1、高温空气的热量利用更加充分、干燥过程的蒸汽消耗降低。
由于现有工艺法气流菅与旋流床串联接，排空乏气是在流程的末端，要求乏气对最终干燥产品仍有一定的干燥能力，因此必然会要求乏气具有较低的相对湿度和较高的温度，而本发明最后乏气的排放是在气流菅的末端，物料只进行初步干燥，要求对初步干燥物料具有干燥能力的乏气，其相对温度可以高于现有工艺法，而温度可以低于现有工艺法，这表明本发明对高热空气的能量利用更加充分，使热空气用量减小，加热空气用蒸汽用量也减小。主要由于这一因素，使现有工艺流程的实际能耗比理论能耗高得多。
2、具有更高的干燥强度
由于现有技术是串联接法，进入旋流床的气体温度低、温度大。干燥强度低；而本发明进入旋流床的热风II为新鲜高温气(有时还进行脱湿处理)、温度高、湿度小、推动力大、干燥强度高。
3、过程动力消耗低
由于现有技术全部气体都要通过气流管和旋流床，其动力消耗值为：
气体总量×(气流管压降＋旋流床压降)
本发明通过旋流床的气体量仅为气流管内总流量的25％左右，因此本发明的动力消耗值为：
气体总量×(气流管压降＋25％旋流床压降)
所以，本发明的动力消耗比现有串联接技术节省了：75％气体总量×旋流床压降。
4、设备投资节省
由于本发明进入旋流床的气流量仅为串联接法的25％左右，使旋流床的设备体积大幅度减小，加上设备安装高度降低，使设备总投资明显节省。
5、由于本发明旋流床入口热风II温度、风量、温度可以根据被干物料的性能进行调整和控制，因此可以实现干燥过程的最优化操作。