CN101504245A - 非金属矿物粉体的气流离心干燥方法 - Google Patents
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Abstract
一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，干燥非金属矿物粉体时，采用抽气泵从出风通道进行抽气，使环柱形空间内产生负压，而非金属矿物粉体和热空气同时从进风通道被吸入环柱形空间，并且在环柱形空间中自上而下作螺旋回转流动，最后从出风通道排出，其中，由于非金属矿物粉体和热空气的密度不同，在作螺旋回转流动过程中利用离心力使非金属矿物粉体与热空气产生相对运动，非金属矿物粉体中的水分被热空气快速蒸发并带出；在物料的流动路径中，物料和热风不断发生碰撞，因此换热加快，干燥效果相比气流干燥大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，属于干燥方法技术领域。
背景技术
非金属矿物粉体是现代新材料之一，在现代产业发展中起着重要作用。近20年来，我国非金属矿加工技术有了显著进步，非金属矿加工业已形成相当的规模，各类非金属矿物粉体的年总产量上亿吨，在高技术新材料产业以及造纸、塑料、橡胶、涂料、建材、冶金、轻工、化工等传统产业和环保产业中得到广泛应用。
粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，是非金属矿物的一种，粘土矿物的深加工主要有湿法和干法两种方式，其中，干法深加工需要借助干燥设备。对粘土矿物的干燥形式有气流干燥、喷雾干燥、强力干燥等多种。粘土矿物中的水分有表面水、孔隙水和结晶水等不同的赋存形式。干燥产物的质量标准除了要符合湿含量这一最基本的要求外，一般还要求化学、生化、甚至电、磁性质保持不变；有许多产品对堆积密度、粒度和色泽等物理性质则有着特定的要求；某些物料还要求干燥过程中不发生变形、断裂等。同时，干燥过程中矿物的细小粉末会发生再次团聚，不能完全与热风接触而被充分干燥。对需要改性的物料，加入的改性剂又不能很好地与矿物粉体表面结合。从而影响产品质量，降低了产品的使用性能。由于这些原因的存在，不同类型的物料就要求有不同的技术和设备来解决其干燥问题。
大部分热敏性较强和易氧化的物料，均采用气流干燥。气流干燥能将初始湿度为10％～25％的物料干燥至0.05％～1％，被干燥的物料粒度一般在60目～1250目，产量一般在800kg/h～5t/h。随着我国生产技术的飞速发展，气流干燥在今后的工业生产中必定应用得更加广泛。气流干燥是利用高速的热气流使泥状、粉粒状的物料悬浮于其中，在气流输送过程中进行干燥的方法，它是国内使用较早的流化干燥，经数年来的生产实践认为气流干燥对散粒状物料，特别是热敏性物料的干燥，还是比较理想的干燥方式。它在生产量、占地面积等方面均比烘箱干燥优越，因此在制药、塑料、食品、化工、冶金等工业中使用的更加广泛。但气流干燥还存在热利用率较低、设备高度高、气固两相相对速度较低等缺点。
发明内容
本发明提供一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，目的是解决现有的气流干燥方式存在的热利用率较低、气固两相相对速度较低的缺点。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，
使用一个环柱形空间作为干燥室，在环柱形空间上部沿环形圆周切线方向配置进风通道，在环柱形空间下部沿环柱形空间的中心线向上配置出风通道；
干燥非金属矿物粉体时，采用抽气泵从出风通道进行抽气，使环柱形空间内产生负压，而非金属矿物粉体和热空气同时从进风通道被吸入环柱形空间，并且在环柱形空间中自上而下作螺旋回转流动，最后从出风通道排出，其中，由于非金属矿物粉体和热空气的密度不同，在作螺旋回转流动过程中利用离心力使非金属矿物粉体与热空气产生相对运动，非金属矿物粉体中的水分被热空气快速蒸发并带出；
以上气流离心干燥过程中的工艺参数如下：
(1)所述负压小于或等于-4kpa；
(2)所述热空气温度为200℃～300℃；
(3)所述非金属矿物粉体的粒径范围为10μm～250μm，且同时进行干燥的非金属矿物粉体的粒径均匀度为±10μm；
(4)所述非金属矿物粉体以800Kg/h～5000Kg/h的流量进入环柱形空间内。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
上述方案中，非金属矿物粉体的粒径范围为10μm～250μm是指本发明气流离心干燥方法适用粒径范围为10μm～250μm的非金属矿物粉体的干燥。粒径均匀度±10μm是为了防止同时干燥的非金属矿物粉体的粒径范围变化过大时，不同粒径的非金属矿物粉体受力不同而导致干燥效果不好。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
由于本发明的非金属矿物粉体与热风在抽风泵产生的负压作用下，从进风通道沿切线方向进入，在环柱形空间内形成一个回转流，在中心处回转速度达到最大，因而产生的离心力亦最大。非金属矿物粉体向周围扩展运动的结果，在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过出风通道底口处吸入热空气，而在中心轴处形成一个低压空气柱。非金属矿物粉体在干燥器内既有切向回转运动，又有向内的径向运动，而靠近中心的粉体颗粒又沿轴向向上运动。在离心力、摩擦力、重力(可以忽略不计)和空气压力的共同作用下，最后通过引风管下部从顶部出口进入下一流程段。在物料的流动路径中，物料和热风不断发生碰撞，因此换热加快，干燥效果相比气流干燥大幅度提高。
附图说明
附图1为本发明示意图。
以上附图中：1、环柱形空间；2、进风通道；3、出风通道。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：非金属矿物粉体的气流离心干燥方法
参见附图1所示，一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，使用一个环柱形空间1作为干燥室，在环柱形空间1上部沿环形圆周切线方向配置进风通道2，在环柱形空间下部沿环柱形空间的中心线向上配置出风通道3；
干燥非金属矿物粉体时，采用抽气泵从出风通道3进行抽气，使环柱形空间1内产生负压，而非金属矿物粉体和热空气的流动路径如虚线所示，流动方向如箭头所示，同时从进风通道2被吸入环柱形空间1，并且在环柱形空间1中自上而下作螺旋回转流动，最后从出风通道3排出，其中，由于非金属矿物粉体和热空气的密度不同，在作螺旋回转流动过程中利用离心力使非金属矿物粉体与热空气产生相对运动，非金属矿物粉体中的水分被热空气快速蒸发并带出，；
以上气流离心干燥过程中的工艺参数如下：
(1)所述负压为-4kpa；(2)所述热空气温度为300℃；
(3)所述非金属矿物粉体的粒径为10±1μm；(4)所述非金属矿物粉体以700Kg/h的流量进入环柱形空间内。
中国高岭土公司采用气流干燥工艺干燥油墨用高岭土使高岭土中的含水从初始含量10.4％下降到0.46％以下。
实施例二：非金属矿物粉体的气流离心干燥方法
参见附图1所示，一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，使用一个环柱形空间1作为干燥室，在环柱形空间1上部沿环形圆周切线方向配置进风通道2，在环柱形空间下部沿环柱形空间的中心线向上配置出风通道3；
干燥非金属矿物粉体时，采用抽气泵从出风通道3进行抽气，使环柱形空间1内产生负压，而非金属矿物粉体和热空气的流动路径如虚线所示，流动方向如箭头所示，同时从进风通道2被吸入环柱形空间1，并且在环柱形空间1中自上而下作螺旋回转流动，最后从出风通道3排出，其中，由于非金属矿物粉体和热空气的密度不同，在作螺旋回转流动过程中利用离心力使非金属矿物粉体与热空气产生相对运动，非金属矿物粉体中的水分被热空气快速蒸发并带出，；
以上气流离心干燥过程中的工艺参数如下：
(1)所述负压为-3kpa；(2)所述热空气温度为265℃；
(3)所述非金属矿物粉体的粒径为20±5μm；(4)所述非金属矿物粉体以3000Kg/h的流量进入环柱形空间内。
中国高岭土公司采用气流干燥工艺干燥石化用高岭土使高岭土中的含水从初始含量12.6％下降到0.78％以下。
实施例三：非金属矿物粉体的气流离心干燥方法
参见附图1所示，一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，使用一个环柱形空间1作为干燥室，在环柱形空间1上部沿环形圆周切线方向配置进风通道2，在环柱形空间下部沿环柱形空间的中心线向上配置出风通道3；
干燥非金属矿物粉体时，采用抽气泵从出风通道3进行抽气，使环柱形空间1内产生负压，而非金属矿物粉体和热空气的流动路径如虚线所示，流动方向如箭头所示，同时从进风通道2被吸入环柱形空间1，并且在环柱形空间1中自上而下作螺旋回转流动，最后从出风通道3排出，其中，由于非金属矿物粉体和热空气的密度不同，在作螺旋回转流动过程中利用离心力使非金属矿物粉体与热空气产生相对运动，非金属矿物粉体中的水分被热空气快速蒸发并带出；
以上气流离心干燥过程中的工艺参数如下：
(1)所述负压为-2kpa；(2)所述热空气温度为230℃；
(3)所述非金属矿物粉体的粒径为100±7μm；(4)所述非金属矿物粉体以4500Kg/h的流量进入环柱形空间内。
中国高岭土公司采用气流干燥工艺干燥橡胶用高岭土使高岭土中的含水从初始含量16.2％下降到0.86％以下。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1、一种非金属矿物粉体的气流离心干燥方法，其特征在于：
使用一个环柱形空间作为干燥室，在环柱形空间上部沿环形圆周切线方向配置进风通道，在环柱形空间下部沿环柱形空间的中心线向上配置出风通道；
干燥非金属矿物粉体时，采用抽气泵从出风通道进行抽气，使环柱形空间内产生负压，而非金属矿物粉体和热空气同时从进风通道被吸入环柱形空间，并且在环柱形空间中自上而下作螺旋回转流动，最后从出风通道排出，其中，由于非金属矿物粉体和热空气的密度不同，在作螺旋回转流动过程中利用离心力使非金属矿物粉体与热空气产生相对运动，非金属矿物粉体中的水分被热空气快速蒸发并带出；
以上气流离心干燥过程中的工艺参数如下：
(1)所述负压小于或等于-4kpa；
(2)所述热空气温度为200℃～300℃；
(3)所述非金属矿物粉体的粒径范围为10μm～250μm，且同时进行干燥的非金属矿物粉体的粒径均匀度为±10μm；
(4)所述非金属矿物粉体以800Kg/h～5000Kg/h的流量进入环柱形空间内。
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