在化工粉體、陶瓷材料、食品速溶粉、醫(yī)藥中間體、染料農(nóng)藥等行業(yè),將液態(tài)漿料直接制成空心球狀或?qū)嵭念w粒狀產(chǎn)品,是提升物料溶解性、流動(dòng)性與堆積密度的重要工藝。壓力式噴霧造粒干燥機(jī)采用高壓霧化噴嘴將料漿霧化成細(xì)小液滴,在干燥塔內(nèi)與熱風(fēng)接觸,數(shù)秒內(nèi)完成蒸發(fā)干燥成型為顆粒產(chǎn)品,是液態(tài)物料一步造粒干燥的大型連續(xù)化設(shè)備。
一、料漿制備與供料輸送
待干燥的物料先經(jīng)過調(diào)配制成濃度適宜、流動(dòng)性均勻的料漿,經(jīng)過濾去除料漿中可能存在的大顆粒雜質(zhì)或結(jié)塊,防止堵塞高壓噴嘴。高壓供料泵(多采用柱塞泵)以穩(wěn)定高壓將料漿從儲(chǔ)料罐輸送至塔頂?shù)膲毫F化噴嘴,供料壓力可根據(jù)料漿黏度與目標(biāo)顆粒大小調(diào)節(jié),供料流量保持穩(wěn)定,確保霧化均勻連續(xù)。
供料管路密封順暢,避免管路中進(jìn)入空氣造成霧化不穩(wěn)定或壓力波動(dòng),影響液滴大小與顆粒成型均勻度。
二、熱風(fēng)制備與均布進(jìn)塔
環(huán)境空氣經(jīng)過初效、中效過濾器濾除粉塵雜質(zhì)后,由引風(fēng)機(jī)引入空氣加熱器,通過蒸汽換熱、電加熱或熱風(fēng)爐加熱方式將空氣加熱至工藝設(shè)定溫度。加熱后的潔凈熱風(fēng)經(jīng)塔頂熱風(fēng)分配器以特定角度螺旋狀均勻進(jìn)入干燥塔內(nèi),在塔內(nèi)形成穩(wěn)定的溫度場(chǎng)與流場(chǎng)。
熱風(fēng)分配器的導(dǎo)流設(shè)計(jì)讓熱風(fēng)沿塔身合理分布,避免熱風(fēng)直接沖刷塔壁造成局部過熱,也防止液滴未充分干燥即貼壁粘塔,為霧化液滴的干燥提供均勻穩(wěn)定的熱環(huán)境。

三、壓力霧化核心造粒過程
高壓料漿進(jìn)入塔頂霧化噴嘴后,在高壓作用下料漿從噴嘴小孔高速噴出,料漿離開噴嘴時(shí)壓力瞬間釋放,液體被撕裂分散成大量細(xì)小液滴,形成傘狀或錐狀霧化炬,均勻噴灑在干燥塔上部空間。壓力式霧化產(chǎn)生的液滴粒徑相對(duì)較大,干燥后形成的顆粒粒徑也較大且分布較集中,適合造粒需求,可通過調(diào)節(jié)噴嘴孔徑與料漿壓力控制霧滴大小,進(jìn)而控制成品顆粒粒徑。
液滴離開噴嘴后,在塔內(nèi)自由下落過程中與熱空氣充分接觸,開始劇烈的傳熱傳質(zhì)過程:液滴表面水分迅速蒸發(fā),表面溶質(zhì)濃度升高形成固態(tài)外殼,內(nèi)部水分繼續(xù)汽化向外擴(kuò)散,最終液滴干燥收縮形成球狀或近球狀顆粒。壓力式噴霧可根據(jù)產(chǎn)品需要制備實(shí)心顆?;蚩招念w粒,滿足不同產(chǎn)品堆積密度與溶解性要求。
四、塔內(nèi)干燥與顆粒成型
液滴在塔內(nèi)下落數(shù)秒時(shí)間內(nèi),水分持續(xù)蒸發(fā),液滴中的固體組分析出形成干燥顆粒。由于熱風(fēng)與液滴接觸方式可設(shè)計(jì)為順流、逆流或混合流,顆粒在塔內(nèi)經(jīng)歷合理的溫度梯度,不會(huì)瞬間接觸過高熱風(fēng)造成表面焦殼,同時(shí)保障內(nèi)部水分有充足時(shí)間向外遷移。
干燥后的顆粒隨著氣流向下流動(dòng)至塔底錐形段,大部分成型顆粒在重力作用下落入塔底出料閥排出,成為造粒成品,顆粒具有良好的球形度與流動(dòng)性。
五、氣固分離與尾氣凈化
裹挾少量細(xì)粉的濕熱尾氣從塔側(cè)部(或底部)導(dǎo)出,進(jìn)入旋風(fēng)分離器。在離心力作用下,細(xì)粉顆粒被甩向旋風(fēng)分離器壁面沿壁下落收集,分離后的尾氣夾帶的少量微細(xì)粉塵再經(jīng)布袋除塵器或水膜除塵器進(jìn)一步捕集凈化,確保尾氣達(dá)標(biāo)排放,同時(shí)收集的細(xì)粉可回收利用或返料重新制漿。
經(jīng)凈化后的尾氣由引風(fēng)機(jī)抽出排空,部分潔凈低溫尾風(fēng)可根據(jù)工藝需要循環(huán)回到進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)重復(fù)利用,降低熱能消耗。
六、成品冷卻與收集
塔底排出的顆粒溫度較高,經(jīng)冷卻風(fēng)或冷卻輸送段適當(dāng)降溫后,通過氣力輸送或振動(dòng)輸送進(jìn)入成品料倉(cāng),完成從液態(tài)料漿到顆粒成品的連續(xù)化干燥造粒??刂葡到y(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)風(fēng)溫度、排風(fēng)溫度、塔內(nèi)負(fù)壓與供料壓力,根據(jù)排風(fēng)溫度變化調(diào)節(jié)供料量與加熱功率,保持干燥過程穩(wěn)定運(yùn)行。
壓力式噴霧造粒干燥機(jī)單機(jī)處理量大,可連續(xù)化運(yùn)行,干燥造粒一次完成,所得顆粒流動(dòng)性好、粉塵少、溶解速度快,廣泛適用于化工催化劑、陶瓷粉料、食品植脂末、染料顏料、醫(yī)藥沖劑等產(chǎn)品的工業(yè)化造粒干燥生產(chǎn)。