CN111023787A - 一种热风干燥*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热风干燥***，涉及热风干燥工艺领域。其中，热风干燥***包括干燥装置、冷却装置及回收装置，干燥装置、冷却装置及回收装置依次连接；干燥装置用于干燥物料并排出干燥废气；冷却装置用于冷却干燥废气，降低干燥废气中的水蒸汽含量以形成待回收气体；回收装置用于回收待回收气体中的乙醇并形成已回收气体。本发明提供的热风干燥***相对于现有干燥***能够提升干燥效率，并能够回收干燥废气中的大部分的乙醇，形成高浓度的乙醇回收液直接循环使用，从而显著提高了热风干燥***运行的经济性。

Description

一种热风干燥***
技术领域
本发明涉及热风干燥工艺领域，具体而言，涉及一种热风干燥***。
背景技术
当前我国在塑料薄膜的印刷上，凹印具有其他印刷所无法比拟的独到之处，而目前绝大部分的凹版印刷油墨都还是溶剂性油墨，在干燥过程中会产生大量的含VOCs废气。单纯的水性的凹版印刷油墨尚处于研制开发中，虽然时有报道称研制开发成功，但仅仅停留在实验室水平，离实现产业化还需要一个过程。而凹版醇水性复合油墨的研发目前已经取得了较大进展，凹版醇水性复合油墨其溶剂主要是水和乙醇，乙醇含量一般在30％￣50％，相对于溶剂性油墨其环保性得到了极大提升。
目前现有技术中，凹版醇水性复合油墨的干燥效率相对于传统溶剂型油墨较低，且干燥***一般不具备乙醇回收功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热风干燥***，特别适用于乙醇与水的混合溶剂的热风干燥工艺。本发明提供的热风干燥***相对于现有干燥***能够提升干燥效率，并能够回收干燥废气中的大部分的乙醇，形成高浓度的乙醇回收液直接循环使用，从而显著提高了热风干燥***运行的经济性。
本发明提供一种技术方案：
一种热风干燥***，包括干燥装置、冷却装置及回收装置，所述干燥装置、冷却装置及回收装置依次连接；
所述干燥装置用于干燥物料并排出干燥废气；
所述冷却装置用于冷却干燥废气，降低干燥废气中的水蒸汽含量以形成待回收气体；
所述回收装置用于回收待回收气体中的乙醇并形成已回收气体。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述冷却装置包括预冷组件及冷却组件，所述预冷组件的一端与所述干燥装置连接，另一端与所述冷却组件连接，所述冷却组件远离所述预冷组件的一端与所述回收装置连接；
所述预冷组件用于预冷所述干燥废气，调节所述干燥废气在进入到所述冷却组件时的温度；
所述冷却组件用于冷却所述干燥废气，回收所述干燥废气中的水形成所述待回收气体。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述预冷组件包括第一换热器，所述第一换热器的高温侧与所述干燥装置连接，所述第一换热器的低温侧与所述冷却组件连接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述冷却组件包括冷却壳体、第二换热器及热泵机组，所述第二换热器设置在所述冷却壳体内，所述热泵机组的蒸发端与所述第二换热器连接，所述干燥废气经过所述预冷组件后，进入到所述冷却组件中，所述冷却组件用于冷却所述干燥废气形成所述待回收气体。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述热风干燥***还包括热量回收件，所述热量回收件连接所述热泵机组的冷凝端及所述干燥装置，用于回收所述热泵机组产生的热量，并传输至所述干燥装置中。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述热风干燥***还包括冷量回转装置，所述冷量回转装置与所述回收装置连接，用于回收所述回收装置中的冷量。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述冷量回转装置包括回转壳体、第一回收组件及第二回收组件，所述第一回收组件及所述第二回收组件均设置在所述回转壳体内，所述第一回收组件与所述预冷组件连接，所述第二回收组件与所述冷却组件连接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述冷量回转装置还包括排出组件，所述排出组件与所述回转壳体连接，用于排出所述已回收气体。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述回收装置包括回收壳体、第三换热器及冷冻机组，所述第三换热器设置在所述回收壳体内，所述冷冻机组的蒸发侧与所述第三换热器连接，当所述待回收气体进入到所述回收壳体后，所述第三换热器可冷却所述待回收气体，形成乙醇及所述已回收气体。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述回收壳体的底部与所述冷却装置连接。
本发明提供的热风干燥***的有益效果是：热风干燥***包括干燥装置、冷却装置及回收装置，干燥装置、冷却装置及回收装置依次连接；干燥装置用于干燥物料并排出干燥废气；冷却装置用于冷却干燥废气，形成待回收气体；回收装置用于回收待回收气体中的乙醇并形成已回收气体。在本发明中，干燥装置干燥物料并形成干燥废气后，干燥废气经过冷却装置的冷却后去除掉干燥废气中的水份，形成待回收气体。回收装置回收待回收气体中的乙醇并形成已回收气体。本发明提供的热风干燥***相对于现有干燥***能够提升干燥效率，并能够回收干燥废气中的大部分的乙醇，形成高浓度的乙醇回收液直接循环使用，从而显著提高了热风干燥***运行的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的热风干燥***的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的热风干燥***的冷却装置的冷却组件的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的热风干燥***的回收装置的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的热风干燥***的冷量回转装置的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的热风干燥***的干燥装置的结构示意图。
图标：10-热风干燥***；100-冷却装置；110-预冷组件；112-第一换热器；120-冷却组件；122-冷却壳体；1222-冷却进口；1224-冷却出口；124-第二换热器；126-热泵机组；128-第四换热器；200-回收装置；210-回收壳体；212-回收进口；214-回收出口；220-第三换热器；230-冷冻机组；300-干燥装置；310-干燥风机；320-热水换热器；330-电加热器；340-干燥箱；400-热量回收件；500-冷量回转装置；510-回转壳体；520-第二回收组件；522-第一节流阀；530-第一回收组件；540-排出组件；542-排出管；544-第二节流阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参阅图1，本实施例提供了一种热风干燥***10，本实施例提供的热风干燥***10相对于现有干燥***能够提升干燥效率，并能够回收干燥废气中的大部分的乙醇，形成高浓度的乙醇回收液，可直接循环使用，从而显著提高了热风干燥***10运行的经济性。
在本实施例中，热风干燥***10包括干燥装置300、冷却装置100及回收装置200，干燥装置300、冷却装置100及回收装置200依次连接；
干燥装置300用于干燥物料，形成干燥废气排出；
冷却装置100用于冷却干燥废气，形成待回收气体排出；
回收装置200用于回收待回收气体中的乙醇，并形成已回收气体排出。
在本实施例中，干燥装置300利于热空气吹扫物料表面，使用物料所含内的乙醇、水等溶剂挥发并被热空气带走而形成干燥废气，干燥废气进入冷却装置100后，通过冷却降温并利用于水和乙醇气液平衡特性，除掉干燥废气中的大部分水蒸气，并形成待回收气体，待回收气体进入回收装置200进一步降低温度，使待气体中的乙醇通过冷凝析出，从而回收乙醇。本实施例提供的热风干燥***10相对于现有干燥***能够提升干燥效率，并能够回收干燥废气中的大部分的乙醇，形成高浓度的乙醇回收液，可直接循环使用，从而显著提高了热风干燥***10运行的经济性。
在本实施例中，冷却装置100包括预冷组件110及冷却组件120，预冷组件110的一端与干燥装置300连接，另一端与冷却组件120连接，冷却组件120远离预冷组件110的一端与回收装置200连接；
预冷组件110用于预冷干燥废气，调节干燥废气在进入到冷却组件120时的温度；
冷却组件120用于冷却干燥废气，回收干燥废气中的水形成待回收气体。
在本实施例中，预冷组件110预先调节干燥废气的温度，控制冷却的负载，使冷却组件120处于合适的负载下工作，保证整个热风干燥***10的稳定性。
预冷组件110包括第一换热器112，第一换热器112的高温侧与干燥装置300连接，第一换热器112的低温侧与冷却组件120连接。
在本实施例中，第一换热器112预选冷却干燥废气，将预冷后的干燥废气运输至冷却组件120中。
请参阅图2，在本实施例中，冷却组件120包括冷却壳体122、第二换热器124及热泵机组126，第二换热器124设置在冷却壳体122内，热泵机组126与第二换热器124连接，干燥废气经过预冷组件110后，进入到冷却组件120中，冷却组件120冷却干燥废气形成待回收气体。
在本实施例，热泵机组126的蒸发段与第二换热器124连接，干燥废气经过预冷组件110后，进入到冷却组件120中，冷却组件120冷却干燥废气得到以水位主要成分的冷凝液，并形成待回收气体。在本实施例中，热泵机组126先冷却导热介质，并将冷却后的导热介质传输中第二换热器124中，导热介质在第二换热器124中与干燥废气进行热交换，冷却干燥废气，使干燥废气中的水蒸气液化并从冷却壳体122中排出。
在本实施例中，冷却壳体122的底部设置有冷却进口1222，冷却壳体122的顶部设置有冷却出口1224，干燥废气从冷却壳体122的底部进入到冷却壳体122中，待回收气体从冷却壳体122的顶部排出冷却壳体122，干燥废气在上升的过程中逐渐冷却，同时不断有冷凝液析出，冷凝液在重力的作用下下落，下落过程中又会与干燥废气发生传质传热，此过程属于精馏提纯的过程，可以显著降低冷却组件120中排出的冷凝水中的乙醇含量，提升待回收气体中乙醇的蒸汽分压，提升回收装置200回收的乙醇的浓度，同时可以有效避免冷却过程中冷凝液出现结冰的情况。
冷却组件120还包括第四换热器128，第四换热器128设置有冷却壳体122的上方，第二换热器124设置在冷却壳体122的下方。待回收气体经过第四换热器128后再进入至回收装置200中。在本实施例中，冷却装置100采用热泵原理，将废气中的低品味热量以及冷却装置100制冷消耗的电能都转换为高品味热量提供给干燥装置300，可有效降低热风干燥***10的能耗。
请继续参阅图1，在本实施例中，热风干燥***10还包括热量回收件400，热量回收件400连接热泵机组126及干燥装置300，用于回收热泵机组126中的热量，并传输至干燥装置300中。
在本实施例中，热量回收件400连接热泵机组126的冷凝端及干燥装置300，用于回收热泵机组126产生的热量，并通过导热介质传输至干燥装置300中。在本实施例中，热量回收件400回收热泵机组126中的热量，并传输至干燥装置300中，利用热泵机组126将干燥废气中的余热，包括显热和潜热转换为高品为的热源，并通过热量回收件400传输至干燥装置300中，供干燥装置300来风干干燥废气。
请参阅图3，在本实施例中，回收装置200包括回收壳体210、第三换热器220及冷冻机组230，第三换热器220设置在回收壳体210内，冷冻机组230与第三换热器220连接，待回收气体进入到回收壳体210后，第三换热器220冷却待回收气体，形成乙醇，并回收乙醇。
在本实施例中，冷冻机组230的蒸发侧与第三换热器220连接，待回收气体进入到回收壳体210后，第三换热器220冷却待回收气体，已形成以乙醇为主要成分的冷凝液以及低温的已回收气体。
在本实施例中，回收壳体210的底部与冷却装置100连接。
在本实施例中，回收壳体210的底部设置有回收进口212，回收壳体210的顶部设置有回收出口214，第二冷却组件120与回收进口212连接。
待回收气体从回收进口212进入到回收壳体210内，从回收壳体210的底部进入到回收壳体210内，待回收气体在上升的过程中逐渐冷却，不断的有乙醇析出，乙醇在重力作用下下落，在下落过程中又会与待回收气体发生传质传热，从而实现在乙醇冷凝过程从高温区到低温区冷凝液中的乙醇浓度逐渐提升，从而有效避免冷凝液结冰。
在本实施例中，析出的乙醇从回收壳体210的底部排出回收壳体210。
请参阅图4，在本实施例中，热风干燥***10还包括冷量回转装置500，冷量回转装置500与回收装置200连接，用于回收回收装置200中的冷量。
在本实施例中，冷量回转装置500包括回转壳体510、第一回收组件530及第二回收组件520，第一回收组件530及第二回收组件520均设置在回转壳体510内，第二回收组件520与预冷组件110连接，第一回收组件530与冷却组件120连接。
在本实施例中，第二回收组件520及第一回收组件530均为换热器。
在本实施例中，第二回收组件520与第一换热器112连接，通过导热介质将冷量传递到第一换热器112中，第一回收组件530与第四换热器128连接，通过导热介质将冷量传递到第四换热器128中。
需要说明的是，在本实施例中，第一回收组件530与第四换热器128连接组成的换热组件其作用是实现已回收气体和待回收气体直接的热交换，因此第一回收组件530与第四换热器128连接组成的换热组件可用一组气气换热器替代，换热器两侧分别通过已回收气体和待回收气体，可以达到与本实施例相同的效果，也属于本专利的保护范围。同样需要说明的是，在本实施例中，第二回收组件520与第一换热器112连接组成的换热组件其作用是实现已回收气体和干燥废气之间的热交换，因此第二回收组件520与第一换热器112连接组成的换热组件可用一组气气换热器替代，换热器两侧分别通过已回收气体和干燥废气，可以达到与本实施例相同的效果，也属于本专利的保护范围。
在本实施例中，在第二回收组件520与第一换热器112的连接支路上还设置有第一节流阀522，可以通过控制第一节流阀522的开度，控制第二回收组件520与第一换热器112之间的导热介质的流量。
在本实施例中，冷量回转装置500还包括排出组件540，排出组件540与回转壳体510连接，用于排出已回收气体。
在本实施例中，排出组件540包括排出管542及第二节流阀544，排出管542的两端分别与第一回收组件530及干燥装置300连接，已回收气体可通过排出管542进入干燥装置300。第二节流阀544设置在排出管542上，排出管542通过第二节流阀544与热风干燥***10的外部环境连通，通过调节第二节流阀544的开度可以控制整个热风干燥***10流向外界的气体流量，从而调整整个热风干燥***10内部压力状态，由于干燥装置300是用于连续物料干燥，其进、出料口无法做到完全密封，如此可以有效改善干燥装置300的泄露状况。在本实施例中，经过回收装置200后的形成的已回收气体的水份含量极低，已回收气体在经过冷量回转装置500回收冷量后，只有少量被排出到外部环境，而其中大部分被再次送入干燥装置300中用于干燥，如此可显著提升干燥效率，同时减少热风干燥***10对外部环境的废气排放。
请参阅图5，在本实施例中，干燥装置300包括干燥风机310、热水换热器320、电加热器330和干燥箱340，热风机、热水换热器320、电加热器330和干燥箱340依次连接。
综上所述，在本实施例中，干燥装置300利于热空气吹扫物料表面，使用物料所含内的乙醇、水等溶剂挥发并被热空气带走而形成干燥废气，干燥废气进入冷却装置100后，通过冷却降温并利用于水和乙醇气液平衡特性，除掉干燥废气中的大部分水蒸气，并形成待回收气体，待回收气体进入回收装置200进一步降低温度，使待气体中的乙醇通过冷凝析出，从而回收乙醇，经过回收装置200后的形成的已回收气体的水份含量极低，在经过冷量回转装置500回收冷量后，大部分被再次送入干燥装置300中用于干燥。本实施例提供的热风干燥***10相对于现有干燥***能够提升干燥效率，并能够回收干燥废气中的大部分的乙醇，形成高浓度的乙醇回收液直接循环使用，从而显著提高了热风干燥***10运行的经济性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热风干燥***，其特征在于，包括干燥装置、冷却装置及回收装置，所述干燥装置、冷却装置及回收装置依次连接；
所述干燥装置用于干燥物料并形成干燥废气排出；
所述冷却装置用于冷却干燥废气，降低干燥废气中的水蒸汽含量以形成待回收气体；
所述回收装置用于回收待回收气体中的乙醇并形成已回收气体。
2.根据权利要求1所述的热风干燥***，其特征在于，所述冷却装置包括预冷组件及冷却组件，所述预冷组件的一端与所述干燥装置连接，另一端与所述冷却组件连接，所述冷却组件远离所述预冷组件的一端与所述回收装置连接；
所述预冷组件用于预冷所述干燥废气，调节所述干燥废气在进入到所述冷却组件时的温度；
所述冷却组件用于冷却所述干燥废气，回收所述干燥废气中的水形成所述待回收气体。
3.根据权利要求2所述的热风干燥***，其特征在于，所述预冷组件包括第一换热器，所述第一换热器的高温侧与所述干燥装置连接，所述第一换热器的低温侧与所述冷却组件连接。
4.根据权利要求2所述的热风干燥***，其特征在于，所述冷却组件包括冷却壳体、第二换热器及热泵机组，所述第二换热器设置在所述冷却壳体内，所述热泵机组的蒸发端与所述第二换热器连接，所述干燥废气经过所述预冷组件后，进入到所述冷却组件中，所述冷却组件用于冷却所述干燥废气形成所述待回收气体。
5.根据权利要求4所述的热风干燥***，其特征在于，所述热风干燥***还包括热量回收件，所述热量回收件连接所述热泵机组的冷凝端及所述干燥装置，用于回收所述热泵机组产生的热量，并传输至所述干燥装置中。
6.根据权利要求2所述的热风干燥***，其特征在于，所述热风干燥***还包括冷量回转装置，所述冷量回转装置与所述回收装置连接，用于回收所述回收装置中的冷量。
7.根据权利要求6所述的热风干燥***，其特征在于，所述冷量回转装置包括回转壳体、第一回收组件及第二回收组件，所述第一回收组件及所述第二回收组件均设置在所述回转壳体内，所述第一回收组件与所述预冷组件连接，所述第二回收组件与所述冷却组件连接。
8.根据权利要求6所述的热风干燥***，其特征在于，所述冷量回转装置还包括排出组件，所述排出组件与所述回转装置连接，用于排出所述已回收气体。
9.根据权利要求1所述的热风干燥***，其特征在于，所述回收装置包括回收壳体、第三换热器及冷冻机组，所述第三换热器设置在所述回收壳体内，所述冷冻机组的蒸发侧与所述第三换热器连接，当所述待回收气体进入到所述回收壳体后，所述第三换热器可冷却所述待回收气体，形成乙醇及所述已回收气体。
10.根据权利要求9所述的热风干燥***，其特征在于，所述回收壳体的底部与所述冷却装置连接。
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