專利名稱：癸二酸熔融噴霧造粒工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)原料癸二酸的加工工藝及其專用的設(shè)備。具體的 說(shuō)是癸二酸熔融噴霧造粒工藝及其裝置。
技術(shù)背景癸二酸是一種重要的有機(jī)化工原料，被廣泛的應(yīng)用在高分子聚合物產(chǎn) 品中作為增塑劑、粘合劑或其他改性填料。目前所采用的癸二酸生產(chǎn)工藝 中的后道工序是將結(jié)晶癸二酸離心脫水后，再采用熱氣流干燥而成，所形成的是粉末狀的癸二酸產(chǎn)品。由于所形成的粉末過(guò)細(xì)，極易形成塵爆；特 別是在配重、加填和攪拌過(guò)程中會(huì)造成粉末飛揚(yáng)。不但污染環(huán)境，惡化勞 動(dòng)條件，而且流失產(chǎn)品，造成浪費(fèi)。由于癸二酸的應(yīng)用環(huán)境是特殊的有機(jī) 溶劑條件，并不需要過(guò)細(xì)的物理指標(biāo)。為了降低成本和保護(hù)環(huán)境，應(yīng)用廠 家分別提出對(duì)顆粒狀癸二酸產(chǎn)品不同的的粒度要求。本發(fā)明人已經(jīng)就普通 的造粒工藝和設(shè)備應(yīng)用到癸二酸的成型工藝中作過(guò)探討，并與天津大學(xué)作 出了初步合作成果。但是實(shí)踐證明，當(dāng)時(shí)的裝置和工藝并沒(méi)有充分考慮到 熔融癸二酸物理指標(biāo)的特殊性。所以，包括對(duì)癸二酸產(chǎn)品粒度的控制精度、 能耗的降低等技術(shù)指標(biāo)均不理想。有待進(jìn)一步改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要根據(jù)熔融后癸二酸的物理、化學(xué)特性重新設(shè)計(jì)熔融造粒工藝 及其專用裝置。以保證對(duì)成型癸二酸顆粒調(diào)整的可操作性和粒度控制的準(zhǔn) 確度，同時(shí)保證能耗指標(biāo)的降低和成本的下降。癸二酸是一種有機(jī)化工原料，其熔點(diǎn)為131-134°C。經(jīng)飽和蒸汽加熱為 熔融態(tài)的癸二酸是液態(tài)但不是溶液，具有較大的粘滯系數(shù)。在壓力下驅(qū)動(dòng) 下靜態(tài)噴淋時(shí)很不容易形成均勻霧化的效果。特別是噴淋出的熔融態(tài)癸二 酸會(huì)隨著噴頭外部溫度的變化立即表面收縮，使得所噴淋出的料量加大伸 長(zhǎng)無(wú)法簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)調(diào)控，從而造成分散霧化的均勻程度失控，導(dǎo)致形成的 顆粒直徑具有較大的離散性。這是現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法克服的缺陷。本發(fā)明改進(jìn)后的技術(shù)方案中使用飽和蒸汽作為工業(yè)癸二酸產(chǎn)品的加工 熱源，關(guān)鍵在于該工藝由以下工序?qū)崿F(xiàn)；① 選擇合格的工業(yè)癸二酸產(chǎn)品加入帶攪拌的熔融釜中通入飽和蒸汽加熱熔融，② 將熔融后攪拌均勻的癸二酸保溫輸送到離心噴霧機(jī)的離心噴射倉(cāng)中，(D借助于離心倉(cāng)側(cè)壁均勻分布的噴射孔和高速旋轉(zhuǎn)的離心噴射倉(cāng)將熔 融的癸二酸霧化噴出，④ 將霧化后的熔融的癸二酸引入逆流沉降塔自由沉降中完成冷卻、成 型、干燥，⑤ 經(jīng)捕集器收集的成型產(chǎn)品送至震動(dòng)篩分級(jí)、包裝后成成品。 以上的工藝對(duì)于一定溫度下的熔融癸二酸，只要簡(jiǎn)單的選擇離心倉(cāng)轉(zhuǎn)數(shù)、倉(cāng)壁噴淋孔直徑和密度的搭配，就可以準(zhǔn)確的控制所生成癸二酸顆粒 的粒度范圍。這是本發(fā)明實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。為了在保證粒度調(diào)控可操作性的基礎(chǔ)上盡可能的提高效率，保證質(zhì)量， 需要進(jìn)一步的改進(jìn)專用的造粒裝置相配套，以改善熔融癸二酸和冷卻氣體 間的熱交換方式和提高熱交換效率。具體的設(shè)想是借助離心力所噴摔出來(lái) 的熔融癸二酸與進(jìn)入沉降腔的空氣產(chǎn)生相反的旋流、充分的進(jìn)行混合和接
觸，并進(jìn)一步改進(jìn)氣流的注如入方式形成穩(wěn)定的溫度梯度環(huán)境，保證產(chǎn)品 粒度和形態(tài)的一致性。本發(fā)明所說(shuō)的專用裝置是與本工藝配套的癸二酸熔融造粒裝置，立式 塔狀結(jié)構(gòu)，塔頂設(shè)置有引風(fēng)口和緩沖室，緩沖室下是沉降腔，捕集器設(shè)置 在沉降腔底部皮帶輸送機(jī)的上方，搭身下部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵的設(shè) 計(jì)在于離心噴霧機(jī)的離心噴射倉(cāng)設(shè)置在沉降腔的頂端、緩沖室的下面、并 通過(guò)保溫管路與熔融癸二酸輸送泵連接，塔身下部所設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)中 的出風(fēng)方向與塔內(nèi)壁圓柱面螺旋線切線方向相同。借助于以上的專用裝置可以將熔融態(tài)的癸二酸從保溫管路中通過(guò)空心 軸源源不斷的輸送進(jìn)入離心噴射倉(cāng)，再借助高速旋轉(zhuǎn)的離心噴射倉(cāng)產(chǎn)生的 離心力將熔融態(tài)的癸二酸甩出、并迅速脫離倉(cāng)壁形成液滴。塔身下部所設(shè) 置的進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)中的出風(fēng)方向的螺旋線切線設(shè)計(jì)保證了所送進(jìn)的氣流在沉 降腔內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)氣流，如果所旋轉(zhuǎn)的方向和離心倉(cāng)的旋向相反會(huì)導(dǎo)致液滴、 冷卻空氣兩股旋流的對(duì)流、加速混合和接觸而大大有利于熱交換的速度和 提高熱交換的效率。下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明目的是如何實(shí)現(xiàn)的。


圖1是與發(fā)明工藝配套設(shè)計(jì)的專用造粒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中l(wèi)是塔身，2是引風(fēng)口， 3是緩沖室，3A是具有通氣孔的緩沖室 隔板，4是沉降腔，5是捕集器，6是皮帶輸送機(jī)，7是離心倉(cāng)，8是保溫管 路，9是進(jìn)風(fēng)口， IO是離心倉(cāng)，ll是空心軸，12是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，13是復(fù) 合式送風(fēng)管的外管，14是復(fù)合式送風(fēng)管的內(nèi)管，15是塔身基座，16是振動(dòng)篩。
具體實(shí)施方式
參看附圖可以對(duì)本發(fā)明的工藝方法有進(jìn)一部的了解。該工藝中使用飽和蒸汽作為工業(yè)癸二酸產(chǎn)品的加工熱源，重新設(shè)計(jì)的工藝由以下工序?qū)崿F(xiàn);① 選擇合格的工業(yè)癸二酸產(chǎn)品加入帶攪拌的熔融釜中通入飽和蒸汽加熱熔融，② 將熔融后攪拌均勻的癸二酸借助保溫管路8輸送到離心噴霧機(jī)的離 心倉(cāng)7中，③ 借助于離心倉(cāng)側(cè)壁均勻分布的噴射孔和高速旋轉(zhuǎn)的離心倉(cāng)將熔融的 癸二酸霧化噴出，④ 將霧化后的熔融的癸二酸引入逆流沉降塔自由沉降中完成冷卻、成 型、干燥，⑤ 經(jīng)捕集5器收集的成型產(chǎn)品送至震動(dòng)篩16分級(jí)、包裝后成成品。 以上工藝中所說(shuō)的熔融癸二酸的溫度保持在135。C一18(TC。 以上工藝中所說(shuō)的逆流沉降塔出料口的溫度小于iio'c，沉降塔內(nèi)垂直向下方向的平均溫度梯度為下降1-3. 5TV米。以上工藝中所說(shuō)的離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)的可調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)為150-300轉(zhuǎn)/分， 離心倉(cāng)側(cè)壁的直徑為4.5-15厘米。以上工藝中所說(shuō)的離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)側(cè)壁的噴孔直徑為0.5-1.2毫 米，2-10個(gè)/平方厘米。以上工藝中所說(shuō)的逆流沉降塔自由沉降是采用塔頂引風(fēng)口和塔底送風(fēng) 口結(jié)構(gòu)形成的逆流環(huán)境。以上工藝中所說(shuō)的塔底送風(fēng)風(fēng)量與配套產(chǎn)量匹配，配套1噸/小時(shí)參考 風(fēng)量為8-12立方米/秒。
從附圖可以清楚的看到，本發(fā)明中所設(shè)計(jì)的癸二酸熔融造粒裝置為立式塔狀結(jié)構(gòu)，塔頂設(shè)置有引風(fēng)口2和緩沖室3，緩沖室3下是沉降腔4，捕 集器5設(shè)置在沉降腔4底部皮帶輸送機(jī)6的上方，搭身1下部設(shè)置有進(jìn)風(fēng) 口結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵的改進(jìn)是離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)7設(shè)置在沉降腔4的頂端、緩 沖室3的下面，并通過(guò)保溫管路8與熔融癸二酸輸送泵連接，塔身1下部 所設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口9結(jié)構(gòu)中的出風(fēng)方向與塔內(nèi)壁圓柱面螺旋線切線方向相同。本發(fā)明中的離心噴霧機(jī)由以空心軸11定位并形成轉(zhuǎn)動(dòng)配合的離心倉(cāng)7、 以及與離心倉(cāng)直連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12組成，空心軸11通過(guò)保溫管路8與 熔融癸二酸輸送泵連通。這樣以來(lái)，我們可以借助于離心式的噴射設(shè)備將有一定的粘稠度的液 態(tài)癸二酸實(shí)施簡(jiǎn)單的粒度控制。操作起來(lái)十分方便，控制粒度的精度準(zhǔn)確， 而且尺寸誤差范圍窄。在設(shè)計(jì)粒度的前提下，采用噴射溫度、孔徑和離心 倉(cāng)轉(zhuǎn)數(shù)的簡(jiǎn)單選配舊可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的調(diào)控。在本裝置的沉降腔4中軸位置還設(shè)置有一個(gè)復(fù)合式空心套管的引風(fēng)裝 置，外管13頂部封閉延伸至離心倉(cāng)7下面、外壁均布噴風(fēng)孔，內(nèi)管14與 設(shè)置在沉降腔4下部位的送風(fēng)管口 10連通、并伸進(jìn)外管13直至距外管頂 端15-25cm處。以上的裝置可以進(jìn)一步提高熔融態(tài)的癸二酸和冷卻空氣對(duì) 流的相對(duì)速度，有利于沉降腔內(nèi)理想的溫度梯度場(chǎng)的形成，并在理論值下 實(shí)現(xiàn)高效熱交換。
權(quán)利要求
1、一種癸二酸熔融造粒工藝，該工藝中使用飽和蒸汽作為工業(yè)癸二酸產(chǎn)品的加工熱源，其特征在于該工藝由以下工序?qū)崿F(xiàn)；①選擇合格的工業(yè)癸二酸產(chǎn)品加入帶攪拌的熔融釜中通入飽和蒸汽加熱熔融，②將熔融后攪拌均勻的癸二酸借助保溫輸送管路(8)送到離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)(7)中，③借助于離心倉(cāng)側(cè)壁均勻分布的噴射孔和高速旋轉(zhuǎn)的離心倉(cāng)將熔融的癸二酸霧化噴出，④將霧化后的熔融的癸二酸引入逆流沉降塔、在自由沉降中完成冷卻、成型、干燥，⑤經(jīng)捕集器(5)收集的成型產(chǎn)品送至震動(dòng)篩(16)分級(jí)、包裝后成成品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的癸二酸熔融造粒工藝，其特征在于在以上工 藝中所說(shuō)的熔融癸二酸的溫度保持在135°C —18(TC。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的癸二酸熔融造粒工藝，其特征在于以上工藝 中所說(shuō)的逆流沉降塔出料口的溫度小于ll(TC，沉降塔內(nèi)垂直向下方向的平 均溫度梯度為下降1-3. 5'C/米。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的癸二酸熔融造粒工藝，其特征在于以上工藝 中所說(shuō)的離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)的可調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)為150-300轉(zhuǎn)/分，離心倉(cāng)側(cè)壁 的直徑為4.5-15厘米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的癸二酸熔融造粒工藝，其特征在于以上工藝 中所說(shuō)的離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)側(cè)壁的噴孔直徑為0.5-1.2毫米，2-10個(gè)/平 方厘米。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的癸二酸熔融造粒工藝，其特征在于在以上工藝中所說(shuō)的逆流沉降塔中自由沉降是采用塔頂引風(fēng)口和塔底送風(fēng)口結(jié)構(gòu)形 成的逆流環(huán)境。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所說(shuō)的癸二酸熔融造粒工藝，其特征在于在以上工 藝中所說(shuō)的塔底送風(fēng)風(fēng)量與配套產(chǎn)量匹配，配套1噸/小時(shí)參考風(fēng)量為8-12 立方米/秒。
8、 癸二酸熔融造粒裝置，立式塔狀結(jié)構(gòu)，塔頂設(shè)置有引風(fēng)口 (2)和 緩沖室(3)，緩沖室(3)下是沉降腔(4)，捕集器(5)設(shè)置在沉降腔(4) 底部皮帶輸送機(jī)(6)的上方，搭身(1)下部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)，其特征 在于離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)(7)設(shè)置在沉降腔(4)的頂端、緩沖室(3)的 下面，并通過(guò)保溫管路(8)與熔融癸二酸輸送泵連接，塔身(1)下部所 設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口 (9)結(jié)構(gòu)中的出風(fēng)方向與塔內(nèi)壁圓柱面螺旋線切線方向相同。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所說(shuō)的癸二酸熔融造粒裝置，其特征在于離心噴霧 機(jī)由以空心軸(11)定位并形成轉(zhuǎn)動(dòng)配合的離心倉(cāng)(7)、以及與離心倉(cāng)直 連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)組成，空心軸(11)通過(guò)保溫管路(8)與烙融癸 二酸輸送泵連通。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所說(shuō)的癸二酸熔融造粒裝置，其特征在于裝置的 沉降腔(4)中軸位置還設(shè)置有一個(gè)空心套管式的引風(fēng)裝置，外管(13)頂 部封閉延伸至離心倉(cāng)(7)下面、外壁均布噴風(fēng)孔，內(nèi)管(14)與設(shè)置在沉 降腔(4)下部位的送風(fēng)管口 (10)連通、并伸進(jìn)外管(13)直至距外管頂 端15-25cm處。
全文摘要
本發(fā)明是對(duì)癸二酸熔融噴霧造粒工藝及其裝置的改進(jìn)。該工藝由以下工序?qū)崿F(xiàn)；①將癸二酸產(chǎn)品加入帶攪拌的熔融釜中通入飽和蒸汽加熱熔融，②將熔融癸二酸借助保溫輸送管路到離心噴霧機(jī)的離心倉(cāng)中，③借助于離心倉(cāng)側(cè)壁均勻分布的噴射孔和高速旋轉(zhuǎn)的離心倉(cāng)將熔融的癸二酸霧化噴出，④將霧化后的熔融的癸二酸引入逆流沉降塔完成冷卻、成型、干燥，⑤經(jīng)捕集器收集的成型產(chǎn)品送至震動(dòng)篩分級(jí)、包裝后成成品。改進(jìn)后的裝置為立式塔狀結(jié)構(gòu)，塔頂設(shè)置有引風(fēng)口、緩沖室沉降腔，捕集器，搭身下部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵離心倉(cāng)設(shè)置在沉降腔(4)的頂端，通過(guò)保溫管路與熔融癸二酸輸送泵連接，塔身下部所設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口(9)結(jié)構(gòu)中的出風(fēng)方向與塔內(nèi)壁圓柱面螺旋線切線方向相同。
文檔編號(hào)B01J2/04GK101164681SQ20071006254
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者張偉和, 賈桂蘭, 趙連忠, 韓厚義 申請(qǐng)人:韓厚義