一种半闭自惰式振动流化干燥系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210211458.2

申请日:

2012.06.21

公开号:

CN102748922A

公开日:

2012.10.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F26B 3/092申请日:20120621|||公开

IPC分类号:

F26B3/092; F26B21/14

主分类号:

F26B3/092

申请人:

中国神华能源股份有限公司; 神华神东煤炭集团有限责任公司

发明人:

张剑华

地址:

100011 北京市东城区安外西滨河路22号神华大厦

优先权:

专利代理机构:

北京邦信阳专利商标代理有限公司 11012

代理人:

王昭林

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内容摘要

本发明涉及一种半闭自惰式振动流化干燥系统。所述干燥系统包括通过管道相连的惰性气体产生装置、振动流化干燥装置、尾气除尘净化装置和尾气冷凝净化装置,且所述尾气冷凝净化装置的出气口与所述惰性气体产生装置通过管道相通。本发明的干燥系统安全性好,干燥过程中不会产生燃烧或爆炸问题。此外,本发明的干燥系统可以解决现有干燥系统能量消耗大、干燥效果差的问题;以及可以解决现有干燥系统除尘效果差、污染环境的问题。

权利要求书

1.一种半闭自惰式振动流化干燥系统,其特征在于,所述干燥系统
包括通过管道相连的惰性气体产生装置、振动流化干燥装置、尾气除尘
净化装置和尾气冷凝净化装置,且所述尾气冷凝净化装置的出气口与所
述惰性气体产生装置通过管道相通。
2.根据权利要求1所述的干燥系统,其特征在于,所述振动流化干
燥装置包括能够隔离空气的物料入口给料阀和能够隔离空气的物料出口
给料阀。
3.根据权利要求2所述的干燥系统,其特征在于,所述惰性气体产
生装置为气体或固体燃烧装置,且具有将空气输入所述惰性气体产生装
置的鼓风机。
4.根据权利要求3所述的干燥系统,其特征在于,所述干燥系统进
一步包括:位于所述惰性气体产生装置和所述振动流化干燥装置之间的
将所述惰性气体产生装置产生的惰性气体引入到所述振动流化干燥装置
中的引风机;位于所述尾气冷凝净化装置和所述惰性气体产生装置之间
的将来自所述尾气冷凝净化装置的尾气引入到所述惰性气体产生装置的
引风机;设置在所述惰性气体产生装置上的放风阀;设置在所述振动流
化干燥装置上的泄爆装置。
5.根据权利要求4所述的干燥系统,其特征在于,所述惰性气体产
生装置内部设有测定惰性气体中含氧量的监测装置。
6.根据权利要求5所述的干燥系统,其特征在于,所述惰性气体产
生装置为热风炉。
7.根据权利要求1~6任一项所述的干燥系统,其特征在于,所述振
动流化干燥装置包括:配置有隔振弹簧和激振电机的具有外壳的床体以
及置于所述床体中的干燥床,在所述床体的一端设有物料入口并在所述
床体的另一端设有物料出口;所述干燥床上设有多个底吹环缝混流喷嘴,
所述干燥床的上方设有多个顶吹混流喷嘴;所述底吹环缝混流喷嘴与所
述顶吹混流喷嘴交错布置;所述干燥床的下方设有具有入口的底吹集风
箱,且所述底吹集风箱与所述底吹环缝混流喷嘴的入口相通;所述干燥
床的上方设有具有入口的顶吹集风管,且所述顶吹集风管与所述顶吹混
流喷嘴的入口相通;所述顶吹集风管包括一根总管和多根分管,且所述
分管与所述顶吹混流喷嘴的入口相通。
8.根据权利要求1~6任一项所述的干燥系统,其特征在于,所述惰
性气体产生装置为产生的气体为含氧量低于8%的惰性气体的装置。
9.根据权利要求8所述的干燥系统,其特征在于,所述振动流化干
燥装置中的物料为易燃、易爆或易氧化的物质。
10.根据权利要求9所述的干燥系统,其特征在于,所述易燃、易
爆或易氧化的物质包括煤炭和金属粉末。

说明书

一种半闭自惰式振动流化干燥系统

技术领域

本发明涉及一种易燃、易爆或易氧化物料的干燥系统,具体涉及一
种半闭自惰式振动流化干燥系统。

背景技术

高含水煤炭发热量低,煤干燥是提高煤质的有效途径。目前,采用
的煤干燥工艺主要是中高温气体煤干燥技术,热风炉加热空气后产生的
高温气体与空气混合后形成的中高温气体(气体温度在200℃~800℃)进
入干燥设备,中高温气体与高水分煤完成质热交换后,将煤干燥。热气
体由引风机形成负压在干燥设备内流过并除去其中的粉尘后排向大气。
这种工艺的缺点是,由于与空气配风后的中高温气体中氧气的含量较高,
因此在中高温的温度范围内,煤与该中高温气体接触并进行热交换的过
程中会产生一氧化碳、甲烷等易燃易爆气体和煤尘,并且它们与中高温
气体中的氧气混合,很容易产生燃烧或爆炸事故。此外,现有的低温气
体煤干燥技术,虽然气体温度在200℃左右,但是对于挥发分比较高的煤
种,在干燥过程中产生的一氧化碳、甲烷等易燃易爆气体和煤尘与氧气
混合也容易产生燃烧或爆炸事故。所以,目前的气体干燥技术,无论是
中高温还是低温,都会产生燃烧或爆炸的可能性,对干燥系统的正常运
行造成严重影响,安全性较低。

此外,现有的干燥器有回转圆筒干燥器、气流干燥器、流化干燥器
和研磨型干燥器等。这些干燥器的缺点是,物料粒度有一定的限制,含
水率高的物料极易对器壁产生粘连,接触效率低,干湿不均匀,干燥器
体积较大,结构比较复杂。例如,滚筒式干燥器的缺点是占地面积较大,
由于煤流仅在干燥腔底部翻滚,干燥腔利用率低,热交换速度较慢。为
提高干燥能力,保证干燥效果,干燥温度不宜低于500℃。在干燥煤炭时
由于煤流量远大于煤泥量,热交换效率更低,且由于干燥温度较高,煤
尘有爆炸性危险。旋翼式强制液态化干燥器工艺受旋翼轴极限尺寸等的
限制,干燥能力也最低。振动混流干燥器缺点是气流分布不均匀,需要
多层分布,体积较大,气密性差,干燥速率低,如果干燥温度超过200℃,
干燥的煤等物料有自燃危险。回转管式干燥器属于间接式干燥,缺点是
干燥物料粒度小,干燥介质与干燥物料热交换率低,干燥能力低,干燥
介质只能选择饱和蒸汽,选择空气也存在干燥的煤等物料自燃危险。

因此,仍需探索出了一种安全性好、热效率高的煤干燥工艺,为煨
煤提质提供重要手段。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种半闭自惰式振动流化干燥系
统。

本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统,其包括通过管道相连的惰
性气体产生装置、振动流化干燥装置、尾气除尘净化装置和尾气冷凝净
化装置,且所述尾气冷凝净化装置的出气口与所述惰性气体产生装置通
过管道相通。

进一步地,所述振动流化干燥装置包括能够隔离空气的物料入口给
料阀和能够隔离空气的物料出口给料阀。

所述惰性气体产生装置为气体或固体燃烧装置,且具有将空气输入
所述惰性气体产生装置的鼓风机。

所述干燥系统进一步包括:位于所述惰性气体产生装置和所述振动
流化干燥装置之间的将所述惰性气体产生装置产生的惰性气体引入到所
述振动流化干燥装置中的引风机;位于所述尾气冷凝净化装置和所述惰
性气体产生装置之间的将来自所述尾气冷凝净化装置的尾气引入到所述
惰性气体产生装置的引风机;设置在所述惰性气体产生装置上的放风阀;
设置在所述振动流化干燥装置上的泄爆装置。

优选地,所述惰性气体产生装置内部设有测定惰性气体中含氧量的
监测装置。

优选地,所述惰性气体产生装置为热风炉。

优选地,所述振动流化干燥装置包括:配置有隔振弹簧和激振电机
的具有外壳的床体以及置于所述床体中的干燥床,在所述床体的一端设
有物料入口并在所述床体的另一端设有物料出口;所述干燥床上设有多
个底吹环缝混流喷嘴,所述干燥床的上方设有多个顶吹混流喷嘴;所述
底吹环缝混流喷嘴与所述顶吹混流喷嘴交错布置;所述干燥床的下方设
有具有入口的底吹集风箱,且所述底吹集风箱与所述底吹环缝混流喷嘴
的入口相通;所述干燥床的上方设有具有入口的顶吹集风管,且所述顶
吹集风管与所述顶吹混流喷嘴的入口相通;所述顶吹集风管包括一根总
管和多根分管,且所述分管与所述顶吹混流喷嘴的入口相通。

优选地,所述惰性气体产生装置为产生的气体为含氧量低于8%的惰
性气体的装置;更优选地,所述惰性气体产生装置为产生的气体为含氧
量低于5%的惰性气体的装置。

所述振动流化干燥装置中的物料为易燃、易爆或易氧化的物质。

所述易燃、易爆、易氧化的物质包括煤炭和金属粉末。

本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统安全性好,干燥过程中不会
产生燃烧或爆炸问题。此外,本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统可
以解决现有干燥系统能量消耗大、干燥效果差的问题;以及可以解决现
有干燥系统除尘效果差、污染环境的问题。

附图说明

图1为本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统的示意图。

图2为本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统中优选的振动流化干
燥装置的主视及部分剖视图。

图3为图2的振动流化干燥装置的左视及部分剖视图。

图4为图2的振动流化干燥装置的右视及部分剖视图。

图5为图2的振动流化干燥装置中的顶吹集风管的俯视剖视图。

附图标记:

1、惰性气体产生装置(热风炉)

2、鼓风机

3、放风阀

4、引风机

5、物料入口给料阀

6、振动流化干燥装置

7、泄爆装置

8、尾气除尘净化装置

9、尾气冷凝净化装置

10、物料出口给料阀

11、引风机

12、激振电机

13、隔振弹簧

14、物料入口

15、物料出口

16、干燥床

17、底吹环缝混流喷嘴

18、顶吹混流喷嘴

19、底吹集风箱

20、顶吹集风管

21、总管

22、分管

23、床体

24、尾气排气管

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更加详细的描述。

由图1可以看出,本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统,其包括
通过管道相连的惰性气体产生装置1、振动流化干燥装置6、尾气除尘净
化装置8和尾气冷凝净化装置9,且所述尾气冷凝净化装置9的出气口与
所述惰性气体产生装置1通过管道相通。

本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统的原理是:在所述振动流化
干燥装置6中造成一个燃烧反应不能发生的气氛,即是把所述振动流化
干燥装置6用所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体(如主要含有N2、
CO2和烟道气等)充填或者是把所述振动流化干燥装置6中的气体用所述
惰性气体稀释。由于惰性气体中氧的浓度低于燃烧所需的最低浓度MOC
以下,因此所述惰性气体可以降低最大爆炸压力和升压速率。

由于所述尾气冷凝净化装置9的出气口与所述惰性气体产生装置1
通过管道相通,因此所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体与来自所
述尾气冷凝净化装置9的尾气配风。由于来自所述尾气冷凝净化装置9
的尾气已经为惰性气体,因此可以进一步降低所述干燥系统的含氧量,
使得所述惰性气体的惰性更好,而且可以提高所述干燥系统的热效率。

所述振动流化干燥装置6可以使用本领域已知的任何振动流化干燥
装置。例如,可以是钱江干燥有限公司生产的型号为GZQ的振动流化干
燥装置。本领域技术人员可以理解,也可以使用其它类型的可以达到干
燥目的的干燥器。

所述尾气除尘净化装置8可以使用本领域已知的任何尾气除尘净化
装置。例如,为了达到好的除尘效果,可以使用尾气旋流除尘装置。例
如,所述尾气旋流除尘装置是张家港市金正机械制造有限公司生产的型
号为CR的装置。

所述尾气冷凝净化装置9可以使用本领域已知的任何尾气冷凝净化
装置。例如,所述尾气冷凝净化装置可以是扬州市恒通环保科技有限公
司生产的型号为VST的装置。

为了使得本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统在所述惰性气体产
生装置1之后能够形成闭路循环干燥系统,所述振动流化干燥装置6包
括能够隔离空气的物料入口给料阀5和能够隔离空气的物料出口给料阀
10。此时,所述振动流化干燥装置6用所述惰性气体产生装置1产生的
惰性气体(如主要含有N2、CO2和烟道气等)来充填,惰性化程度更高。

所述能够隔离空气的物料入口给料阀5和能够隔离空气的物料出口
给料阀10可以使用本领域已知的任何能够隔离空气的物料给料阀。优选
地,所述能够隔离空气的物料入口给料阀5和能够隔离空气的物料出口
给料阀10为压力释放给料阀;例如,上海太开实业有限公司生产的型号
为FNC的装置。或者,所述能够隔离空气的物料入口给料阀5和能够隔
离空气的物料出口给料阀10为星形给料阀;例如,南通克莱尔混合设备
有限公司生产的型号为HXF型星形给料阀。

所述惰性气体产生装置1为气体或固体燃烧装置,且具有将空气输
入所述惰性气体产生装置1的鼓风机2。即所述惰性气体是可燃固体或气
体与空气一起燃烧后产生的气体。当可燃气体或固体燃烧时,可将空气
中的氧气消耗,从而产生主要含有N2和CO2的气体作为干燥气体/惰性气
体。

优选地,在实际生产中,为了降低改造成本,所述惰性气体产生装
置1为热风炉。

所述干燥系统进一步包括:位于所述惰性气体产生装置1和所述振
动流化干燥装置6之间的将所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体引
入到所述振动流化干燥装置6中的引风机4;位于所述尾气冷凝净化装置
9和所述惰性气体产生装置1之间的将来自所述尾气冷凝净化装置9的尾
气引入到所述惰性气体产生装置1的引风机11;设置在所述惰性气体产
生装置1上的放风阀3;设置在所述振动流化干燥装置6上的泄爆装置7。

所述引风机4和所述引风机11可以更好地输送惰性气体和尾气。

由于在产生惰性气体的过程中,在惰性气体产生装置1内必然产生
过剩气体,从而增加内压力。为了使得所述干燥系统能够连续操作,所
以在所述惰性气体产生装置1设有放风阀3,以便内压力增大到设定的数
值时可将部分气体排入大气。

所述泄爆装置7可以是密封式的泄爆膜,其作用是将系统或干燥装
置内部发生的超压或爆炸泄压,保护设备安全。

优选地,所述惰性气体产生装置1内部设有测定惰性气体中含氧量
的监测装置(未示出)。由此实时监测所述干燥系统中的含氧量,当所述
惰性气体产生装置1中产生的惰性气体中的含氧量符合需要时,就可以
输送到所述振动流化干燥装置6,便于系统的正常运行。

本发明的振动流化干燥装置优选包括:配置有隔振弹簧13和激振电
机12的具有外壳的床体23以及置于所述床体23中的干燥床16,在所述
床体23的一端设有物料入口14并在所述床体23的另一端设有物料出口
15;所述干燥床16上设有多个底吹环缝混流喷嘴17,所述干燥床16的
上方设有多个顶吹混流喷嘴18;所述底吹环缝混流喷嘴17与所述顶吹混
流喷嘴18交错布置;所述干燥床16的下方设有具有入口的底吹集风箱
19,且所述底吹集风箱19与所述底吹环缝混流喷嘴17的入口相通;所
述干燥床16的上方设有具有入口的顶吹集风管20,且所述顶吹集风管
20与所述顶吹混流喷嘴18的入口相通;所述顶吹集风管20包括一根总
管21和根据干燥气体的流量均匀分布的多个分管22,且所述分管22与
所述顶吹混流喷嘴18的入口相通。

本领域技术人员可以理解,多个底吹环缝混流喷嘴17可以根据实际
需要以不同的方式设置在所述干燥床16上。优选地,所述多个底吹环缝
混流喷嘴17根据喷出的惰性气体的流量均匀分布在干燥床16上。例如,
以一定距离间隔设置多排,并在每排以一定距离间隔设置多个。相邻的
排之间的距离可以相同或不同;每排相邻的两个之间的距离可以相同或
不同。

本领域技术人员也可以理解,多个顶吹混流喷嘴18可以根据实际需
要以不同的方式设置在所述干燥床16的上方。优选地,所述多个顶吹混
流喷嘴18根据喷出的惰性气体的流量均匀分布在干燥床16的上方。例
如,以一定距离间隔设置多排,并在每排以一定距离间隔设置多个。相
邻的排之间的距离可以相同或不同;每排相邻的两个之间的距离可以相
同或不同。

所述底吹环缝混流喷嘴17和所述顶吹混流喷嘴18的形状没有特别
地限制。优选地,所述底吹环缝混流喷嘴17为圆环形。

所述底吹环缝混流喷嘴17和所述顶吹混流喷嘴18交错布置,从而
覆盖整个干燥床16,使湿物料与干燥气体充分接触进行对流加热,加大
湿物料与干燥气体的接触面积,从而提高干燥器的干燥效率、干燥能力
和加热效率。

所述底吹环缝混流喷嘴17和所述顶吹混流喷嘴18的方向没有特别
地限制。在实践中,主要是根据干燥床16的截面形状来确定喷嘴的方向。

所述底吹集风箱19中的干燥气体可以通过所述底吹环缝混流喷嘴
17进入所述床体23中。

所述顶吹集风管20中的干燥气体可以通过所述顶吹混流喷嘴18进
入所述床体23中。

优选地,所述激振电机12配置在所述振动流化干燥装置的重心位置;
所述隔振弹簧13配置在所述振动流化干燥装置的四个角。

所述隔振弹簧13可以是螺旋弹簧,其作用是支承床体和使设备基础
隔离振动。

本发明优选的振动流化干燥装置6可以提高湿物料在其中的干燥效
率、干燥质量和干燥处理量,从而达到更好的干燥效果。本发明优选的
振动流化干燥装置采用侧流分布式干燥流化床设计,由此改善干燥床16
的流化质量;惰性气体紧贴干燥床16从底吹环缝混流喷嘴17吹出而进
入床体23中,由此在干燥床16上形成一层“气垫”,使湿物料不能在此
停留,加之由于湿物料在干燥床16上受机械振动的作用,处于运动状态,
因此只需鼓入适量的热气流便可达到动态干燥。再加上顶吹混流喷嘴18
的共同作用,因而热效率更高,物料干燥更均匀。

优选地,所述惰性气体产生装置1为产生的气体为含氧量低于8%的
惰性气体的装置。所述惰性气体中主要含有N2和CO2。更优选地,所述
惰性气体产生装置1为产生的气体为含氧量低于5%的惰性气体的装置。

所述振动流化干燥装置6中的物料可以为任何需要干燥的物质;优
选地,所述振动流化干燥装置6中的物料为易燃、易爆或易氧化的物质。

所述易燃、易爆或易氧化的物质包括但不限于煤炭和金属粉末。

进入所述惰性气体产生装置1(例如,热风炉)中的燃料(可燃固体
或气体)与通过鼓风机2输入到所述惰性气体产生装置1中的空气一起
燃烧,由此消耗其中的氧气并产生含有大量N2和CO2而含氧量很低(低
于8%)的惰性气体,该惰性气体由引风机4送入振动流化干燥装置6;
湿物料通过能够隔离空气的物料入口给料阀5进入振动流化干燥装置6
进行干燥,得到的干物料经能够隔离空气的物料出口给料阀10排出振动
流化干燥装置6进入冷却器(未示出)进行冷却,然后经输送装置运到
产品仓。振动流化干燥装置6产生的含有粉尘和水蒸汽的尾气依次进入
尾气除尘净化装置8和尾气冷凝净化装置9,其中粉尘沉淀和水蒸汽冷凝
排出,已除尘和冷凝的尾气由引风机11循环回到所述惰性气体产生装置
1再利用。由于所述尾气为惰性气体,因此当其与所述惰性气体产生装置
1产生的惰性气体配风时,可以进一步降低所述干燥系统的含氧量,使得
所述惰性气体的惰性更好,而且可以提高所述干燥系统的热效率。

在优选的振动流化干燥装置6中的干燥过程为:惰性气体通过底吹
集风箱19的入口进入底吹集风箱19,然后经由与所述底吹集风箱19相
通的所述底吹环缝混流喷嘴17而喷出进入所述床体23中。同时,上述
惰性气体通过顶吹集风管20的入口进入顶吹集风管20,然后经由与所述
顶吹集风管20相通的所述顶吹混流喷嘴18而喷出进入所述床体23中。
湿物料通过物料入口14处的能够隔离空气的物料入口给料阀5进入所述
振动流化干燥装置的床体23中,并通过所述激振电机12和隔振弹簧13
的作用在所述干燥床16上形成流化层。从所述底吹环缝混流喷嘴17和
顶吹混流喷嘴18喷出的惰性气体与湿物料流化层充分混合进行热交换,
使湿物料的水分蒸发,产生的干物料经由所述物料出口15处的能够隔离
空气的物料出口给料阀10而排出。

具体地,本发明半闭自惰式振动流化干燥系统的优点为:

1、安全性高。本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统中的干燥气体
为惰性气体,其含氧量低于8%,因此惰性高。依据产生煤的瓦斯或煤尘
爆炸三要素原则,在煤的干燥过程中,不会产生煤的燃烧或甲烷气体及
煤尘的爆炸的可能性和基本条件。

2、干燥效果好。由于干燥气体(惰性气体)的含氧量低于8%,因
此可以相应提高干燥气体的温度到接近650℃(但是需控制在650℃以
下),(煤矿总工程师技术手册第1954页第4.2.4.3项引火源点燃能量和引
火温度,瓦斯爆炸的引火温度为650~750℃)由此与低温干燥工艺(温度
控制在200℃以下)相比,由于高温干燥气体的比热容高,因此干燥效果
好,去水率能够达到10%以上。

3、能源利用率高。由于干燥的尾气经除尘、冷凝后再循环进入惰性
气体产生装置与惰性气体混合,由此可以使尾气中含有的煤粉和水蒸汽
燃烧,提高燃料的利用率。

4、本发明优选的振动流化干燥装置可以提高湿物料在干燥装置中的
干燥效率、干燥质量和干燥处理量,从而达到更好的干燥效果。本发明
优选的振动流化干燥装置采用侧流分布式干燥流化床设计,由此改善干
燥床16的流化质量;惰性气体紧贴干燥床16从底吹环缝混流喷嘴17吹
出而进入床体23中,由此在干燥床16上形成一层“气垫”,使湿物料不
能在此停留,加之由于湿物料在干燥床16上受机械振动的作用,处于运
动状态,因此只需鼓入适量的热气流便可达到动态干燥。再加上顶吹混
流喷嘴18的共同作用,因而热效率更高,物料干燥更均匀。

下面的实施例仅用于解释说明本发明,而非限制本发明。

热风炉购自山西华升科技工业有限公司,型号为RWNW(L)系列;

尾气除尘净化装置购自张家港市金正机械制造有限公司,型号为
CR;

尾气冷凝净化装置购自扬州市恒通环保科技有限公司,型号为VST
型液体吸收塔。

给料阀购自南通克莱尔混合设备有限公司,型号为HXF。

实施例1

所述半闭自惰式振动流化干燥系统包括通过管道依次相连的鼓风机
2、惰性气体产生装置1、引风机4、振动流化干燥装置6、尾气除尘净化
装置8、尾气冷凝净化装置9和引风机11,且引风机11的出口与所述惰
性气体产生装置1通过管道相通。所述振动流化干燥装置6购自钱江干
燥有限公司,型号为GZQ型。

进入所述惰性气体产生装置1(热风炉)中的燃料(具体为煤)与通
过鼓风机2输入到所述惰性气体产生装置1中的空气一起燃烧,由此产
生干燥气体。经所述热风炉1内部的测定含氧量的监测装置检测干燥气
体中的含氧量低于8%时,此时的干燥气体为合格的惰性气体,其含有大
量N2和CO2而含氧量很低(低于8%);然后该惰性气体由引风机4送入
振动流化干燥装置6中,由此所述振动流化干燥装置6用所述惰性气体
充填;湿物料通过能够隔离空气的物料入口给料阀5进入振动流化干燥
装置6进行干燥。在振动流化干燥装置6内部,惰性气体的温度为650℃,
在激振电机12和隔振弹簧13的作用下,惰性气体与湿物料进行充分的
质热交换,然后得到的干物料经能够隔离空气的物料出口给料阀10排出
振动流化干燥装置6进入冷却器(未示出)进行冷却,然后经输送装置
运到产品仓。振动流化干燥装置6产生的含有粉尘和水蒸汽的尾气依次
进入尾气除尘净化装置8和尾气冷凝净化装置9,其中粉尘沉淀和水蒸汽
冷凝排出,已除尘和冷凝的尾气由引风机11循环回到所述惰性气体产生
装置1再利用。由于所述尾气为惰性气体,因此在以后的循环中,当尾
气与所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体配风时,可以进一步降低
所述干燥系统的含氧量,使得所述惰性气体的惰性更好,而且可以使尾
气中含有的煤粉和水蒸汽燃烧而提高所述干燥系统的热效率。

所述半闭自惰式振动流化干燥系统连续运行,未出现燃烧或爆炸问
题。

实施例2

所述半闭自惰式振动流化干燥系统包括通过管道依次相连的鼓风机
2、惰性气体产生装置1(设有放风阀3)、引风机4、振动流化干燥装置
6(设有泄爆装置7)、尾气除尘净化装置8、尾气冷凝净化装置9和引风
机11,且引风机11的出口与所述惰性气体产生装置1通过管道相通。所
述振动流化干燥装置包括:具有外壳的床体23以及置于其中的干燥床
16;在其重心位置配置有激振电机12,在其四个角配置有隔振弹簧13;
所述床体23的一端设有物料入口14,并设有能够隔离空气的物料入口给
料阀5;所述床体23的另一端设有物料出口15,并设有能够隔离空气的
物料出口给料阀10;所述干燥床16上根据干燥气体的流量均匀分布(多
排,每排多个)底吹环缝混流喷嘴17,所述干燥床16的上方根据干燥气
体的流量与底吹环缝混流喷嘴17交错分布顶吹混流喷嘴18(多排,每排
多个);所述干燥床16的下方设有具有入口的底吹集风箱19,且所述底
吹集风箱19与所述底吹环缝混流喷嘴17的入口相通;所述干燥床16的
上方设有具有入口的顶吹集风管20,且所述顶吹集风管20包括一根总管
21和多根分管22,且所述分管22与所述顶吹混流喷嘴18的入口相通。

进入所述惰性气体产生装置1(热风炉)中的燃料(具体为煤)与通
过鼓风机2输入到所述惰性气体产生装置1中的空气一起燃烧,由此产
生干燥气体。当内压力增大到设定的数值时可通过所属放风阀3将部分
干燥气体排入大气。经所述热风炉1内部的测定含氧量的监测装置检测
干燥气体中的含氧量低于8%时,此时的干燥气体为合格的惰性气体,其
含有大量N2和CO2而含氧量很低(低于8%);然后该惰性气体由引风机
4送入振动流化干燥装置6,由此所述振动流化干燥装置6用所述惰性气
体充填,当压力过大时,通过泄爆装置7将部分气体排放大气中;湿物
料通过能够隔离空气的物料入口给料阀5进入振动流化干燥装置6进行
干燥。在振动流化干燥装置6内部,惰性气体的温度为650℃,在激振电
机12和隔振弹簧13的作用下,惰性气体与湿物料进行充分的质热交换,
具体为:惰性气体通过底吹集风箱19的入口进入底吹集风箱19,然后经
由与所述底吹集风箱19相通的所述底吹环缝混流喷嘴17而喷出进入所
述床体23中。同时,上述干燥气体通过顶吹集风管20的入口进入顶吹
集风管20,然后经由与所述顶吹集风管20相通的所述顶吹混流喷嘴18
而喷出进入所述床体23中。湿煤通过物料入口14处的能够隔离空气的
物料入口给料阀5进入所述振动流化干燥装置的床体23中,并通过所述
激振电机12和隔振弹簧13的作用在所述干燥床16上形成流化层。从所
述底吹环缝混流喷嘴17和顶吹混流喷嘴18喷出的干燥气体与湿煤流化
层充分混合进行热交换,使湿物料的水分蒸发,产生的干物料经由所述
物料出口15处的能够隔离空气的物料出口给料阀10排出振动流化干燥
装置6进入冷却器(未示出)进行冷却,然后经输送装置运到产品仓。
振动流化干燥装置6产生的含有粉尘和水蒸汽的尾气依次进入尾气除尘
净化装置8和尾气冷凝净化装置9,其中粉尘沉淀和水蒸汽冷凝排出,已
除尘和冷凝的尾气由引风机11循环回到所述惰性气体产生装置1再利
用。由于所述尾气为惰性气体,因此在以后的循环中,当尾气与所述惰
性气体产生装置1产生的惰性气体配风时,可以进一步降低所述干燥系
统的含氧量,使得所述惰性气体的惰性更好,而且可以使尾气中含有的
煤粉和水蒸汽燃烧而提高所述干燥系统的热效率。

此外,所述干燥系统还设有监测监控系统,其对干燥系统中的各个
装置中的氧气和其它有害气体含量进行实时监测和控制;对惰性气体产
生装置1入口、出口的风量和温度进行实时监测和控制;对放风阀3的
风量进行实时监测和控制。此外,所述鼓风机2和引风机4、11采用变
频调速电机托动,实时调节系统风量,控制干燥系统的气体压力。振动
流化干燥装置6的激振电机12采用变频电机。通过对于上述物料流量、
温度、风压、风量、电动机电压和电流,监测干燥系统的含氧量、瓦斯
及有害气体含量、煤尘含量等的监测,如果系统运行参数出现异常时,
控制系统能够自动(人工)进行实时迅速调整或停机,保证干燥系统安
全运行。

所述半闭自惰式振动流化干燥系统连续运行,未出现燃烧或爆炸问
题。

本领域技术人员可以理解,在本说明书的教导之下,可以对本发明
做出一些修改或变化。这些修改和变化也应当在本发明权利要求所限定
的范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 102748922 A (43)申请公布日 2012.10.24 C N 1 0 2 7 4 8 9 2 2 A *CN102748922A* (21)申请号 201210211458.2 (22)申请日 2012.06.21 F26B 3/092(2006.01) F26B 21/14(2006.01) (71)申请人中国神华能源股份有限公司 地址 100011 北京市东城区安外西滨河路 22号神华大厦 申请人神华神东煤炭集团有限责任公司 (72)发明人张剑华 (74)专利代理机构北京邦信阳专利商标代理有 限公司 11012 代理人王昭林 (54) 发明名称 一种半。

2、闭自惰式振动流化干燥系统 (57) 摘要 本发明涉及一种半闭自惰式振动流化干燥系 统。所述干燥系统包括通过管道相连的惰性气体 产生装置、振动流化干燥装置、尾气除尘净化装置 和尾气冷凝净化装置,且所述尾气冷凝净化装置 的出气口与所述惰性气体产生装置通过管道相 通。本发明的干燥系统安全性好,干燥过程中不 会产生燃烧或爆炸问题。此外,本发明的干燥系 统可以解决现有干燥系统能量消耗大、干燥效果 差的问题;以及可以解决现有干燥系统除尘效果 差、污染环境的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说。

3、明书 8 页 附图 3 页 1/1页 2 1.一种半闭自惰式振动流化干燥系统,其特征在于,所述干燥系统包括通过管道相连 的惰性气体产生装置、振动流化干燥装置、尾气除尘净化装置和尾气冷凝净化装置,且所述 尾气冷凝净化装置的出气口与所述惰性气体产生装置通过管道相通。 2.根据权利要求1所述的干燥系统,其特征在于,所述振动流化干燥装置包括能够隔 离空气的物料入口给料阀和能够隔离空气的物料出口给料阀。 3.根据权利要求2所述的干燥系统,其特征在于,所述惰性气体产生装置为气体或固 体燃烧装置,且具有将空气输入所述惰性气体产生装置的鼓风机。 4.根据权利要求3所述的干燥系统,其特征在于,所述干燥系统进一步。

4、包括:位于所述 惰性气体产生装置和所述振动流化干燥装置之间的将所述惰性气体产生装置产生的惰性 气体引入到所述振动流化干燥装置中的引风机;位于所述尾气冷凝净化装置和所述惰性气 体产生装置之间的将来自所述尾气冷凝净化装置的尾气引入到所述惰性气体产生装置的 引风机;设置在所述惰性气体产生装置上的放风阀;设置在所述振动流化干燥装置上的泄 爆装置。 5.根据权利要求4所述的干燥系统,其特征在于,所述惰性气体产生装置内部设有测 定惰性气体中含氧量的监测装置。 6.根据权利要求5所述的干燥系统,其特征在于,所述惰性气体产生装置为热风炉。 7.根据权利要求16任一项所述的干燥系统,其特征在于,所述振动流化干燥。

5、装置包 括:配置有隔振弹簧和激振电机的具有外壳的床体以及置于所述床体中的干燥床,在所述 床体的一端设有物料入口并在所述床体的另一端设有物料出口;所述干燥床上设有多个底 吹环缝混流喷嘴,所述干燥床的上方设有多个顶吹混流喷嘴;所述底吹环缝混流喷嘴与所 述顶吹混流喷嘴交错布置;所述干燥床的下方设有具有入口的底吹集风箱,且所述底吹集 风箱与所述底吹环缝混流喷嘴的入口相通;所述干燥床的上方设有具有入口的顶吹集风 管,且所述顶吹集风管与所述顶吹混流喷嘴的入口相通;所述顶吹集风管包括一根总管和 多根分管,且所述分管与所述顶吹混流喷嘴的入口相通。 8.根据权利要求16任一项所述的干燥系统,其特征在于,所述惰性。

6、气体产生装置为 产生的气体为含氧量低于8%的惰性气体的装置。 9.根据权利要求8所述的干燥系统,其特征在于,所述振动流化干燥装置中的物料为 易燃、易爆或易氧化的物质。 10.根据权利要求9所述的干燥系统,其特征在于,所述易燃、易爆或易氧化的物质包 括煤炭和金属粉末。 权 利 要 求 书CN 102748922 A 1/8页 3 一种半闭自惰式振动流化干燥系统 技术领域 0001 本发明涉及一种易燃、易爆或易氧化物料的干燥系统,具体涉及一种半闭自惰式 振动流化干燥系统。 背景技术 0002 高含水煤炭发热量低,煤干燥是提高煤质的有效途径。目前,采用的煤干燥工艺 主要是中高温气体煤干燥技术,热风炉。

7、加热空气后产生的高温气体与空气混合后形成的中 高温气体(气体温度在200800)进入干燥设备,中高温气体与高水分煤完成质热交 换后,将煤干燥。热气体由引风机形成负压在干燥设备内流过并除去其中的粉尘后排向大 气。这种工艺的缺点是,由于与空气配风后的中高温气体中氧气的含量较高,因此在中高温 的温度范围内,煤与该中高温气体接触并进行热交换的过程中会产生一氧化碳、甲烷等易 燃易爆气体和煤尘,并且它们与中高温气体中的氧气混合,很容易产生燃烧或爆炸事故。此 外,现有的低温气体煤干燥技术,虽然气体温度在200左右,但是对于挥发分比较高的煤 种,在干燥过程中产生的一氧化碳、甲烷等易燃易爆气体和煤尘与氧气混合也。

8、容易产生燃 烧或爆炸事故。所以,目前的气体干燥技术,无论是中高温还是低温,都会产生燃烧或爆炸 的可能性,对干燥系统的正常运行造成严重影响,安全性较低。 0003 此外,现有的干燥器有回转圆筒干燥器、气流干燥器、流化干燥器和研磨型干燥器 等。这些干燥器的缺点是,物料粒度有一定的限制,含水率高的物料极易对器壁产生粘连, 接触效率低,干湿不均匀,干燥器体积较大,结构比较复杂。例如,滚筒式干燥器的缺点是占 地面积较大,由于煤流仅在干燥腔底部翻滚,干燥腔利用率低,热交换速度较慢。为提高干 燥能力,保证干燥效果,干燥温度不宜低于500。在干燥煤炭时由于煤流量远大于煤泥量, 热交换效率更低,且由于干燥温度较。

9、高,煤尘有爆炸性危险。旋翼式强制液态化干燥器工艺 受旋翼轴极限尺寸等的限制,干燥能力也最低。振动混流干燥器缺点是气流分布不均匀,需 要多层分布,体积较大,气密性差,干燥速率低,如果干燥温度超过200,干燥的煤等物料 有自燃危险。回转管式干燥器属于间接式干燥,缺点是干燥物料粒度小,干燥介质与干燥物 料热交换率低,干燥能力低,干燥介质只能选择饱和蒸汽,选择空气也存在干燥的煤等物料 自燃危险。 0004 因此,仍需探索出了一种安全性好、热效率高的煤干燥工艺,为煨煤提质提供重要 手段。 发明内容 0005 针对现有技术的不足,本发明提供一种半闭自惰式振动流化干燥系统。 0006 本发明的半闭自惰式振动。

10、流化干燥系统,其包括通过管道相连的惰性气体产生装 置、振动流化干燥装置、尾气除尘净化装置和尾气冷凝净化装置,且所述尾气冷凝净化装置 的出气口与所述惰性气体产生装置通过管道相通。 0007 进一步地,所述振动流化干燥装置包括能够隔离空气的物料入口给料阀和能够隔 说 明 书CN 102748922 A 2/8页 4 离空气的物料出口给料阀。 0008 所述惰性气体产生装置为气体或固体燃烧装置,且具有将空气输入所述惰性气体 产生装置的鼓风机。 0009 所述干燥系统进一步包括:位于所述惰性气体产生装置和所述振动流化干燥装置 之间的将所述惰性气体产生装置产生的惰性气体引入到所述振动流化干燥装置中的引风。

11、 机;位于所述尾气冷凝净化装置和所述惰性气体产生装置之间的将来自所述尾气冷凝净化 装置的尾气引入到所述惰性气体产生装置的引风机;设置在所述惰性气体产生装置上的放 风阀;设置在所述振动流化干燥装置上的泄爆装置。 0010 优选地,所述惰性气体产生装置内部设有测定惰性气体中含氧量的监测装置。 0011 优选地,所述惰性气体产生装置为热风炉。 0012 优选地,所述振动流化干燥装置包括:配置有隔振弹簧和激振电机的具有外壳的 床体以及置于所述床体中的干燥床,在所述床体的一端设有物料入口并在所述床体的另一 端设有物料出口;所述干燥床上设有多个底吹环缝混流喷嘴,所述干燥床的上方设有多个 顶吹混流喷嘴;所述。

12、底吹环缝混流喷嘴与所述顶吹混流喷嘴交错布置;所述干燥床的下方 设有具有入口的底吹集风箱,且所述底吹集风箱与所述底吹环缝混流喷嘴的入口相通;所 述干燥床的上方设有具有入口的顶吹集风管,且所述顶吹集风管与所述顶吹混流喷嘴的入 口相通;所述顶吹集风管包括一根总管和多根分管,且所述分管与所述顶吹混流喷嘴的入 口相通。 0013 优选地,所述惰性气体产生装置为产生的气体为含氧量低于8%的惰性气体的装 置;更优选地,所述惰性气体产生装置为产生的气体为含氧量低于5%的惰性气体的装置。 0014 所述振动流化干燥装置中的物料为易燃、易爆或易氧化的物质。 0015 所述易燃、易爆、易氧化的物质包括煤炭和金属粉末。

13、。 0016 本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统安全性好,干燥过程中不会产生燃烧或爆 炸问题。此外,本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统可以解决现有干燥系统能量消耗大、 干燥效果差的问题;以及可以解决现有干燥系统除尘效果差、污染环境的问题。 附图说明 0017 图1为本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统的示意图。 0018 图2为本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统中优选的振动流化干燥装置的主 视及部分剖视图。 0019 图3为图2的振动流化干燥装置的左视及部分剖视图。 0020 图4为图2的振动流化干燥装置的右视及部分剖视图。 0021 图5为图2的振动流化干燥装置中的顶吹集风管的俯视剖视图。 0。

14、022 附图标记: 0023 1、惰性气体产生装置(热风炉) 0024 2、鼓风机 0025 3、放风阀 0026 4、引风机 0027 5、物料入口给料阀 说 明 书CN 102748922 A 3/8页 5 0028 6、振动流化干燥装置 0029 7、泄爆装置 0030 8、尾气除尘净化装置 0031 9、尾气冷凝净化装置 0032 10、物料出口给料阀 0033 11、引风机 0034 12、激振电机 0035 13、隔振弹簧 0036 14、物料入口 0037 15、物料出口 0038 16、干燥床 0039 17、底吹环缝混流喷嘴 0040 18、顶吹混流喷嘴 0041 19、底吹。

15、集风箱 0042 20、顶吹集风管 0043 21、总管 0044 22、分管 0045 23、床体 0046 24、尾气排气管 具体实施方式 0047 下面参照附图对本发明进行更加详细的描述。 0048 由图1可以看出,本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统,其包括通过管道相连 的惰性气体产生装置1、振动流化干燥装置6、尾气除尘净化装置8和尾气冷凝净化装置9, 且所述尾气冷凝净化装置9的出气口与所述惰性气体产生装置1通过管道相通。 0049 本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统的原理是:在所述振动流化干燥装置6中 造成一个燃烧反应不能发生的气氛,即是把所述振动流化干燥装置6用所述惰性气体产生 装置。

16、1产生的惰性气体(如主要含有N 2 、CO 2 和烟道气等)充填或者是把所述振动流化干燥 装置6中的气体用所述惰性气体稀释。由于惰性气体中氧的浓度低于燃烧所需的最低浓度 MOC以下,因此所述惰性气体可以降低最大爆炸压力和升压速率。 0050 由于所述尾气冷凝净化装置9的出气口与所述惰性气体产生装置1通过管道相 通,因此所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体与来自所述尾气冷凝净化装置9的尾气 配风。由于来自所述尾气冷凝净化装置9的尾气已经为惰性气体,因此可以进一步降低所 述干燥系统的含氧量,使得所述惰性气体的惰性更好,而且可以提高所述干燥系统的热效 率。 0051 所述振动流化干燥装置6可以使用本。

17、领域已知的任何振动流化干燥装置。例如, 可以是钱江干燥有限公司生产的型号为GZQ的振动流化干燥装置。本领域技术人员可以理 解,也可以使用其它类型的可以达到干燥目的的干燥器。 0052 所述尾气除尘净化装置8可以使用本领域已知的任何尾气除尘净化装置。例如, 说 明 书CN 102748922 A 4/8页 6 为了达到好的除尘效果,可以使用尾气旋流除尘装置。例如,所述尾气旋流除尘装置是张家 港市金正机械制造有限公司生产的型号为CR的装置。 0053 所述尾气冷凝净化装置9可以使用本领域已知的任何尾气冷凝净化装置。例如, 所述尾气冷凝净化装置可以是扬州市恒通环保科技有限公司生产的型号为VST的装置。

18、。 0054 为了使得本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统在所述惰性气体产生装置1之 后能够形成闭路循环干燥系统,所述振动流化干燥装置6包括能够隔离空气的物料入口给 料阀5和能够隔离空气的物料出口给料阀10。此时,所述振动流化干燥装置6用所述惰性 气体产生装置1产生的惰性气体(如主要含有N 2 、CO 2 和烟道气等)来充填,惰性化程度更高。 0055 所述能够隔离空气的物料入口给料阀5和能够隔离空气的物料出口给料阀10可 以使用本领域已知的任何能够隔离空气的物料给料阀。优选地,所述能够隔离空气的物料 入口给料阀5和能够隔离空气的物料出口给料阀10为压力释放给料阀;例如,上海太开实 业有限公司生。

19、产的型号为FNC的装置。或者,所述能够隔离空气的物料入口给料阀5和能 够隔离空气的物料出口给料阀10为星形给料阀;例如,南通克莱尔混合设备有限公司生产 的型号为HXF型星形给料阀。 0056 所述惰性气体产生装置1为气体或固体燃烧装置,且具有将空气输入所述惰性气 体产生装置1的鼓风机2。即所述惰性气体是可燃固体或气体与空气一起燃烧后产生的气 体。当可燃气体或固体燃烧时,可将空气中的氧气消耗,从而产生主要含有N 2 和CO 2 的气体 作为干燥气体/惰性气体。 0057 优选地,在实际生产中,为了降低改造成本,所述惰性气体产生装置1为热风炉。 0058 所述干燥系统进一步包括:位于所述惰性气体产。

20、生装置1和所述振动流化干燥装 置6之间的将所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体引入到所述振动流化干燥装置6中 的引风机4;位于所述尾气冷凝净化装置9和所述惰性气体产生装置1之间的将来自所述 尾气冷凝净化装置9的尾气引入到所述惰性气体产生装置1的引风机11;设置在所述惰性 气体产生装置1上的放风阀3;设置在所述振动流化干燥装置6上的泄爆装置7。 0059 所述引风机4和所述引风机11可以更好地输送惰性气体和尾气。 0060 由于在产生惰性气体的过程中,在惰性气体产生装置1内必然产生过剩气体,从 而增加内压力。为了使得所述干燥系统能够连续操作,所以在所述惰性气体产生装置1设 有放风阀3,以便内压力。

21、增大到设定的数值时可将部分气体排入大气。 0061 所述泄爆装置7可以是密封式的泄爆膜,其作用是将系统或干燥装置内部发生的 超压或爆炸泄压,保护设备安全。 0062 优选地,所述惰性气体产生装置1内部设有测定惰性气体中含氧量的监测装置 (未示出)。由此实时监测所述干燥系统中的含氧量,当所述惰性气体产生装置1中产生的 惰性气体中的含氧量符合需要时,就可以输送到所述振动流化干燥装置6,便于系统的正常 运行。 0063 本发明的振动流化干燥装置优选包括:配置有隔振弹簧13和激振电机12的具有 外壳的床体23以及置于所述床体23中的干燥床16,在所述床体23的一端设有物料入口 14并在所述床体23的另。

22、一端设有物料出口15;所述干燥床16上设有多个底吹环缝混流喷 嘴17,所述干燥床16的上方设有多个顶吹混流喷嘴18;所述底吹环缝混流喷嘴17与所述 顶吹混流喷嘴18交错布置;所述干燥床16的下方设有具有入口的底吹集风箱19,且所述 说 明 书CN 102748922 A 5/8页 7 底吹集风箱19与所述底吹环缝混流喷嘴17的入口相通;所述干燥床16的上方设有具有入 口的顶吹集风管20,且所述顶吹集风管20与所述顶吹混流喷嘴18的入口相通;所述顶吹 集风管20包括一根总管21和根据干燥气体的流量均匀分布的多个分管22,且所述分管22 与所述顶吹混流喷嘴18的入口相通。 0064 本领域技术人员。

23、可以理解,多个底吹环缝混流喷嘴17可以根据实际需要以不同 的方式设置在所述干燥床16上。优选地,所述多个底吹环缝混流喷嘴17根据喷出的惰性 气体的流量均匀分布在干燥床16上。例如,以一定距离间隔设置多排,并在每排以一定距 离间隔设置多个。相邻的排之间的距离可以相同或不同;每排相邻的两个之间的距离可以 相同或不同。 0065 本领域技术人员也可以理解,多个顶吹混流喷嘴18可以根据实际需要以不同的 方式设置在所述干燥床16的上方。优选地,所述多个顶吹混流喷嘴18根据喷出的惰性气 体的流量均匀分布在干燥床16的上方。例如,以一定距离间隔设置多排,并在每排以一定 距离间隔设置多个。相邻的排之间的距离可。

24、以相同或不同;每排相邻的两个之间的距离可 以相同或不同。 0066 所述底吹环缝混流喷嘴17和所述顶吹混流喷嘴18的形状没有特别地限制。优选 地,所述底吹环缝混流喷嘴17为圆环形。 0067 所述底吹环缝混流喷嘴17和所述顶吹混流喷嘴18交错布置,从而覆盖整个干燥 床16,使湿物料与干燥气体充分接触进行对流加热,加大湿物料与干燥气体的接触面积,从 而提高干燥器的干燥效率、干燥能力和加热效率。 0068 所述底吹环缝混流喷嘴17和所述顶吹混流喷嘴18的方向没有特别地限制。在实 践中,主要是根据干燥床16的截面形状来确定喷嘴的方向。 0069 所述底吹集风箱19中的干燥气体可以通过所述底吹环缝混流。

25、喷嘴17进入所述床 体23中。 0070 所述顶吹集风管20中的干燥气体可以通过所述顶吹混流喷嘴18进入所述床体23 中。 0071 优选地,所述激振电机12配置在所述振动流化干燥装置的重心位置;所述隔振弹 簧13配置在所述振动流化干燥装置的四个角。 0072 所述隔振弹簧13可以是螺旋弹簧,其作用是支承床体和使设备基础隔离振动。 0073 本发明优选的振动流化干燥装置6可以提高湿物料在其中的干燥效率、干燥质量 和干燥处理量,从而达到更好的干燥效果。本发明优选的振动流化干燥装置采用侧流分布 式干燥流化床设计,由此改善干燥床16的流化质量;惰性气体紧贴干燥床16从底吹环缝混 流喷嘴17吹出而进入。

26、床体23中,由此在干燥床16上形成一层“气垫”,使湿物料不能在此 停留,加之由于湿物料在干燥床16上受机械振动的作用,处于运动状态,因此只需鼓入适 量的热气流便可达到动态干燥。再加上顶吹混流喷嘴18的共同作用,因而热效率更高,物 料干燥更均匀。 0074 优选地,所述惰性气体产生装置1为产生的气体为含氧量低于8%的惰性气体的装 置。所述惰性气体中主要含有N 2 和CO 2 。更优选地,所述惰性气体产生装置1为产生的气 体为含氧量低于5%的惰性气体的装置。 0075 所述振动流化干燥装置6中的物料可以为任何需要干燥的物质;优选地,所述振 说 明 书CN 102748922 A 6/8页 8 动流。

27、化干燥装置6中的物料为易燃、易爆或易氧化的物质。 0076 所述易燃、易爆或易氧化的物质包括但不限于煤炭和金属粉末。 0077 进入所述惰性气体产生装置1(例如,热风炉)中的燃料(可燃固体或气体)与通过 鼓风机2输入到所述惰性气体产生装置1中的空气一起燃烧,由此消耗其中的氧气并产生 含有大量N 2 和CO 2 而含氧量很低(低于8%)的惰性气体,该惰性气体由引风机4送入振动流 化干燥装置6;湿物料通过能够隔离空气的物料入口给料阀5进入振动流化干燥装置6进 行干燥,得到的干物料经能够隔离空气的物料出口给料阀10排出振动流化干燥装置6进入 冷却器(未示出)进行冷却,然后经输送装置运到产品仓。振动流。

28、化干燥装置6产生的含有 粉尘和水蒸汽的尾气依次进入尾气除尘净化装置8和尾气冷凝净化装置9,其中粉尘沉淀 和水蒸汽冷凝排出,已除尘和冷凝的尾气由引风机11循环回到所述惰性气体产生装置1再 利用。由于所述尾气为惰性气体,因此当其与所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体配 风时,可以进一步降低所述干燥系统的含氧量,使得所述惰性气体的惰性更好,而且可以提 高所述干燥系统的热效率。 0078 在优选的振动流化干燥装置6中的干燥过程为:惰性气体通过底吹集风箱19的 入口进入底吹集风箱19,然后经由与所述底吹集风箱19相通的所述底吹环缝混流喷嘴17 而喷出进入所述床体23中。同时,上述惰性气体通过顶吹集风管2。

29、0的入口进入顶吹集风 管20,然后经由与所述顶吹集风管20相通的所述顶吹混流喷嘴18而喷出进入所述床体23 中。湿物料通过物料入口14处的能够隔离空气的物料入口给料阀5进入所述振动流化干 燥装置的床体23中,并通过所述激振电机12和隔振弹簧13的作用在所述干燥床16上形 成流化层。从所述底吹环缝混流喷嘴17和顶吹混流喷嘴18喷出的惰性气体与湿物料流化 层充分混合进行热交换,使湿物料的水分蒸发,产生的干物料经由所述物料出口15处的能 够隔离空气的物料出口给料阀10而排出。 0079 具体地,本发明半闭自惰式振动流化干燥系统的优点为: 0080 1、安全性高。本发明的半闭自惰式振动流化干燥系统中的。

30、干燥气体为惰性气体, 其含氧量低于8%,因此惰性高。依据产生煤的瓦斯或煤尘爆炸三要素原则,在煤的干燥过程 中,不会产生煤的燃烧或甲烷气体及煤尘的爆炸的可能性和基本条件。 0081 2、干燥效果好。由于干燥气体(惰性气体)的含氧量低于8%,因此可以相应提高干 燥气体的温度到接近650(但是需控制在650以下),(煤矿总工程师技术手册第1954页 第4.2.4.3项引火源点燃能量和引火温度,瓦斯爆炸的引火温度为650750)由此与低温 干燥工艺(温度控制在200以下)相比,由于高温干燥气体的比热容高,因此干燥效果好, 去水率能够达到10%以上。 0082 3、能源利用率高。由于干燥的尾气经除尘、冷。

31、凝后再循环进入惰性气体产生装置 与惰性气体混合,由此可以使尾气中含有的煤粉和水蒸汽燃烧,提高燃料的利用率。 0083 4、本发明优选的振动流化干燥装置可以提高湿物料在干燥装置中的干燥效率、干 燥质量和干燥处理量,从而达到更好的干燥效果。本发明优选的振动流化干燥装置采用侧 流分布式干燥流化床设计,由此改善干燥床16的流化质量;惰性气体紧贴干燥床16从底吹 环缝混流喷嘴17吹出而进入床体23中,由此在干燥床16上形成一层“气垫”,使湿物料不 能在此停留,加之由于湿物料在干燥床16上受机械振动的作用,处于运动状态,因此只需 鼓入适量的热气流便可达到动态干燥。再加上顶吹混流喷嘴18的共同作用,因而热效。

32、率更 说 明 书CN 102748922 A 7/8页 9 高,物料干燥更均匀。 0084 下面的实施例仅用于解释说明本发明,而非限制本发明。 0085 热风炉购自山西华升科技工业有限公司,型号为RWNW(L)系列; 0086 尾气除尘净化装置购自张家港市金正机械制造有限公司,型号为CR; 0087 尾气冷凝净化装置购自扬州市恒通环保科技有限公司,型号为VST型液体吸收 塔。 0088 给料阀购自南通克莱尔混合设备有限公司,型号为HXF。 0089 实施例1 0090 所述半闭自惰式振动流化干燥系统包括通过管道依次相连的鼓风机2、惰性气体 产生装置1、引风机4、振动流化干燥装置6、尾气除尘净化。

33、装置8、尾气冷凝净化装置9和引 风机11,且引风机11的出口与所述惰性气体产生装置1通过管道相通。所述振动流化干燥 装置6购自钱江干燥有限公司,型号为GZQ型。 0091 进入所述惰性气体产生装置1(热风炉)中的燃料(具体为煤)与通过鼓风机2输 入到所述惰性气体产生装置1中的空气一起燃烧,由此产生干燥气体。经所述热风炉1内 部的测定含氧量的监测装置检测干燥气体中的含氧量低于8%时,此时的干燥气体为合格 的惰性气体,其含有大量N 2 和CO 2 而含氧量很低(低于8%);然后该惰性气体由引风机4送 入振动流化干燥装置6中,由此所述振动流化干燥装置6用所述惰性气体充填;湿物料通过 能够隔离空气的物。

34、料入口给料阀5进入振动流化干燥装置6进行干燥。在振动流化干燥装 置6内部,惰性气体的温度为650,在激振电机12和隔振弹簧13的作用下,惰性气体与 湿物料进行充分的质热交换,然后得到的干物料经能够隔离空气的物料出口给料阀10排 出振动流化干燥装置6进入冷却器(未示出)进行冷却,然后经输送装置运到产品仓。振动 流化干燥装置6产生的含有粉尘和水蒸汽的尾气依次进入尾气除尘净化装置8和尾气冷凝 净化装置9,其中粉尘沉淀和水蒸汽冷凝排出,已除尘和冷凝的尾气由引风机11循环回到 所述惰性气体产生装置1再利用。由于所述尾气为惰性气体,因此在以后的循环中,当尾气 与所述惰性气体产生装置1产生的惰性气体配风时,。

35、可以进一步降低所述干燥系统的含氧 量,使得所述惰性气体的惰性更好,而且可以使尾气中含有的煤粉和水蒸汽燃烧而提高所 述干燥系统的热效率。 0092 所述半闭自惰式振动流化干燥系统连续运行,未出现燃烧或爆炸问题。 0093 实施例2 0094 所述半闭自惰式振动流化干燥系统包括通过管道依次相连的鼓风机2、惰性气体 产生装置1(设有放风阀3)、引风机4、振动流化干燥装置6(设有泄爆装置7)、尾气除尘净 化装置8、尾气冷凝净化装置9和引风机11,且引风机11的出口与所述惰性气体产生装置 1通过管道相通。所述振动流化干燥装置包括:具有外壳的床体23以及置于其中的干燥床 16;在其重心位置配置有激振电机1。

36、2,在其四个角配置有隔振弹簧13;所述床体23的一端 设有物料入口14,并设有能够隔离空气的物料入口给料阀5;所述床体23的另一端设有物 料出口15,并设有能够隔离空气的物料出口给料阀10;所述干燥床16上根据干燥气体的流 量均匀分布(多排,每排多个)底吹环缝混流喷嘴17,所述干燥床16的上方根据干燥气体的 流量与底吹环缝混流喷嘴17交错分布顶吹混流喷嘴18(多排,每排多个);所述干燥床16 的下方设有具有入口的底吹集风箱19,且所述底吹集风箱19与所述底吹环缝混流喷嘴17 说 明 书CN 102748922 A 8/8页 10 的入口相通;所述干燥床16的上方设有具有入口的顶吹集风管20,且。

37、所述顶吹集风管20 包括一根总管21和多根分管22,且所述分管22与所述顶吹混流喷嘴18的入口相通。 0095 进入所述惰性气体产生装置1(热风炉)中的燃料(具体为煤)与通过鼓风机2输 入到所述惰性气体产生装置1中的空气一起燃烧,由此产生干燥气体。当内压力增大到设 定的数值时可通过所属放风阀3将部分干燥气体排入大气。经所述热风炉1内部的测定含 氧量的监测装置检测干燥气体中的含氧量低于8%时,此时的干燥气体为合格的惰性气体, 其含有大量N 2 和CO 2 而含氧量很低(低于8%);然后该惰性气体由引风机4送入振动流化干 燥装置6,由此所述振动流化干燥装置6用所述惰性气体充填,当压力过大时,通过泄。

38、爆装 置7将部分气体排放大气中;湿物料通过能够隔离空气的物料入口给料阀5进入振动流化 干燥装置6进行干燥。在振动流化干燥装置6内部,惰性气体的温度为650,在激振电机 12和隔振弹簧13的作用下,惰性气体与湿物料进行充分的质热交换,具体为:惰性气体通 过底吹集风箱19的入口进入底吹集风箱19,然后经由与所述底吹集风箱19相通的所述底 吹环缝混流喷嘴17而喷出进入所述床体23中。同时,上述干燥气体通过顶吹集风管20的 入口进入顶吹集风管20,然后经由与所述顶吹集风管20相通的所述顶吹混流喷嘴18而喷 出进入所述床体23中。湿煤通过物料入口14处的能够隔离空气的物料入口给料阀5进入 所述振动流化干。

39、燥装置的床体23中,并通过所述激振电机12和隔振弹簧13的作用在所述 干燥床16上形成流化层。从所述底吹环缝混流喷嘴17和顶吹混流喷嘴18喷出的干燥气 体与湿煤流化层充分混合进行热交换,使湿物料的水分蒸发,产生的干物料经由所述物料 出口15处的能够隔离空气的物料出口给料阀10排出振动流化干燥装置6进入冷却器(未 示出)进行冷却,然后经输送装置运到产品仓。振动流化干燥装置6产生的含有粉尘和水蒸 汽的尾气依次进入尾气除尘净化装置8和尾气冷凝净化装置9,其中粉尘沉淀和水蒸汽冷 凝排出,已除尘和冷凝的尾气由引风机11循环回到所述惰性气体产生装置1再利用。由于 所述尾气为惰性气体,因此在以后的循环中,当。

40、尾气与所述惰性气体产生装置1产生的惰 性气体配风时,可以进一步降低所述干燥系统的含氧量,使得所述惰性气体的惰性更好,而 且可以使尾气中含有的煤粉和水蒸汽燃烧而提高所述干燥系统的热效率。 0096 此外,所述干燥系统还设有监测监控系统,其对干燥系统中的各个装置中的氧气 和其它有害气体含量进行实时监测和控制;对惰性气体产生装置1入口、出口的风量和温 度进行实时监测和控制;对放风阀3的风量进行实时监测和控制。此外,所述鼓风机2和引 风机4、11采用变频调速电机托动,实时调节系统风量,控制干燥系统的气体压力。振动流 化干燥装置6的激振电机12采用变频电机。通过对于上述物料流量、温度、风压、风量、电 动。

41、机电压和电流,监测干燥系统的含氧量、瓦斯及有害气体含量、煤尘含量等的监测,如果 系统运行参数出现异常时,控制系统能够自动(人工)进行实时迅速调整或停机,保证干燥 系统安全运行。 0097 所述半闭自惰式振动流化干燥系统连续运行,未出现燃烧或爆炸问题。 0098 本领域技术人员可以理解,在本说明书的教导之下,可以对本发明做出一些修改 或变化。这些修改和变化也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。 说 明 书CN 102748922 A 10 1/3页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102748922 A 11 2/3页 12 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102748922 A 12 3/3页 13 图5 说 明 书 附 图CN 102748922 A 13 。

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