CN113154820A - 一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备及干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备及干燥方法，干燥设备包括干燥间、通风装置、干燥托盘、隔板和监测传感装置；所述隔板竖向设在干燥间中部，将干燥间分割为前后联通的前室和后室，所述干燥托盘间隔设置在干燥间内；所述通风装置包括送风结构和排风结构，所述送风结构设在干燥间的前室前部，所述排风结构设在干燥间的后室后部。本发明设置监测传感装置用于监测干燥间内各项数据，直观地得到各项数据并直接对参数进行调控，避免在干燥过程中进入干燥间对室内各项参数的影响，保证干燥过程的连续稳定；有效提升催化剂的干燥速率，使产品生产周期缩短30‑40%，并使得产品的成品率达到95%以上。

Description

一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备及干燥方法
技术领域
本发明涉及脱硝催化剂干燥技术领域，具体涉及一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备及干燥方法。
背景技术
随着环保环趋势不断趋严，烟气脱硝催化剂的使用量也会随之增加，在此环境下提高催化剂的成品率及质量，并且缩短生产周期对于催化剂的生产使用都有较好的效果。但是在脱硝催化剂的实际生产干燥过程中，催化剂干燥时间到达一定的时间后需要进行抽测称重，在进入干燥室的过程中对干燥室温度的稳定性和均匀性有较大影响，进而影响产品的干燥效率、成品率，甚至会大幅度降低催化剂的脱硝效率。
现在大多数脱硝催化剂厂都是使用封闭式热气干燥室干燥,但是此类干燥室温度分布均匀性较差，导致催化剂干燥后影响品质。本发明提供一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备及干燥方法解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备及干燥方法，解决烟催化剂干燥过程中干燥室内温度流场不均匀和人为干扰过于频繁的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，包括干燥间、通风装置、干燥托盘、隔板和监测传感装置；所述隔板竖向设在干燥间中部，将干燥间分割为前后联通的前室和后室，所述干燥托盘间隔设置在干燥间内；所述通风装置包括送风结构和排风结构，所述送风结构设在干燥间的前室前部，所述排风结构设在干燥间的后室后部；
所述监测传感装置包括重量传感器、温度传感器、风量传感器、接收器和控制装置，所述重量传感器设在干燥托盘上，所述温度传感器和风量传感器设在干燥间内和隔板上，所述接收器设在干燥间外，并与重量传感器、温度传感器和风量传感器信号连接，所述控制装置与接收器、干燥间和通风装置信号连接。
进一步地，所述送风结构包括送风机、风管和出风口，所述出风口设在干燥间前室入口的墙面上，所述送风机通过风管与出风口连接；
所述出风口处设有调节板，所述调节板通过动力装置一连接在出风口处。
进一步地，所述排风结构包括排风筒、调节板和抽风机，所述排风筒设在干燥间后室出口的屋顶上，所述调节板通过动力装置二连接在排风筒内，所述抽风机设在排风筒内。
进一步地，所述干燥托盘间隔设置在干燥车上，所述干燥托盘包括支撑架和托盘，所述托盘设在支撑架上，所述重量传感器均匀间隔设置在支撑架和托盘之间。
进一步地，所述温度传感器均匀间隔设在干燥间的内壁及隔板的两侧面上。
进一步地，所述干燥间内设有扰流板，所述扰流板竖向设在干燥间内的墙角处。
进一步地，所述隔板的内端与干燥间的内端墙面设有通风道，所述隔板的外端与干燥间的外端墙面设有回风通道。
进一步地，所述出风口为条状结构，竖向设置在前室入口的墙面上。
进一步地，所述动力装置一和动力装置二均与控制装置连接。
一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备的干燥方法，包括以下步骤：
S1，放置物料：先将干燥间内进行升温，稳定在30-35℃，然后将待干燥的催化剂均匀放置在干燥托盘上，并通过干燥车放置到干燥间内，关闭干燥间进行升温操作；
S2，低温干燥：将干燥间内温度保持在30-35℃，并将排风结构的打开度保持在4-7％，保持上述状态30-40h；
S3，低速升温干燥：将干燥间内温度以1℃/天的升温速率升温至40℃-45℃，并将排风结构的打开度保持在8-12％，保持上述状态100-130h；
S4，高速升温干燥：待干燥时长达到140-160h，且催化剂减重率达到13-16％时，将干燥间内温度以2℃/天的升温速率升温至50℃-55℃，将送风结构打开，将送风量保持在0.3m/s-0.5m/s，并将排风结构的打开度保持在15-20％，保持上述状态35-40h；
S5，中温干燥：待干燥时长达到175-200h，将干燥间内温度稳定至65℃-70℃，将送风结构的送风量保持在0.6m/s-0.8m/s，并将排风结构的打开度保持在35-40％，保持上述状态45-50h；
S6，高温干燥：待干燥时长达到220h-250h，将干燥间内温度稳定至75℃，将送风结构的送风量保持在1m/s-1.5m/s，并将排风结构的打开度保持在75％-95％，直至催化剂减重率达到26％-30％，完成干燥。
本发明有益效果如下：
设置监测传感装置用于监测干燥间内各项数据，直观地得到各项数据并直接对参数进行调控，避免在干燥过程中进入干燥间对室内各项参数的影响，保证干燥过程的连续稳定；
设置通风装置及扰流板，使干燥间内形成稳定的温度流场，有效提升催化剂干燥过程中后期的干燥速率，使产品生产周期缩短30-40％；
设置隔板将干燥间分割并形成连续稳定的风道，配合温度传感器和风量传感器精确控制干燥间内温度及风量，使得室内温度和风量尽量贴合干燥曲线，使得产品的成品率达到95％以上。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的空气流通示意图；
图3为本发明的干燥间内部结构俯视图；
图4为本发明的干燥间内部结构侧视图；
图5为本发明的排风结构示意图。
附图标记：1-干燥间，11-扰流板，2-通风装置，21-送风结构，22-排风结构，221-排风筒，222-调节板，3-干燥托盘，4-隔板，41-通风道，42-回风道。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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专利的限制。
如图1、2、3所示，一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，包括干燥间1、通风装置2、干燥托盘3、隔板4和监测传感装置；所述隔板4竖向设在干燥间1中部，将干燥间1分割为前后联通的前室和后室，所述干燥托盘3间隔设置在干燥间1内；所述通风装置2包括送风结构21和排风结构22，所述送风结构21设在干燥间1的前室前部，所述排风结构22设在干燥间1的后室后部。
本发明通过在干燥间内形成稳定的循环风道，进而形成稳定的温度流场实现催化剂的均匀干燥，设置各种监测传感装置对干燥间内的风速、温度以及催化剂的重量进行实时监控，精确控制控制干燥间内温度及风量，使得室内温度和风量尽量贴合干燥曲线，缩短干燥时间，并且避免了在设备运行过程中人员进入室内对干燥过程造成影响，降低了干燥过程的能耗及生产成本。
所述监测传感装置包括重量传感器、温度传感器、风量传感器、接收器和控制装置，所述重量传感器设在干燥托盘3上，所述温度传感器和风量传感器设在干燥间1内和隔板4上，所述接收器设在干燥间1外，并与重量传感器、温度传感器和风量传感器信号连接，所述控制装置与接收器、干燥间1和通风装置2信号连接。
重量传感器用于实时监测催化剂的重量变化，温度传感器用于实时监测干燥间内的温度，并且均匀分布在干燥间内的温度传感器能够精确检测不同位置的温度，保证干燥间内温度的均匀性，进而实现更精确的温度控制，设置风量传感器用于实时监测干燥间内的风速，均匀分布在干燥间内的风量传感器能够检测不同位置的风速，进而是得干燥间内形成稳定空气流通通道；接收器用于接收重量传感器、温度传感器和风量传感器发出的实时信号，操作人员根据接收器接收到的信息，通过控制装置对干燥间内的温度及风量进行调整。
优选的，所述接收器采用蓝牙传输模式。
如图1、2、3所示，进一步地，所述送风结构21包括送风机、风管和出风口，所述出风口设在干燥间1前室入口的墙面上，所述送风机通过风管与出风口连接；所述出风口处设有调节板，所述调节板通过动力装置一连接在出风口处。
送风机用于调节送风量，出风口处的调节板用于调节角度，进而调节送风的风向。送风机以及调节板的动力装置一均通过控制装置进行远程控制。
如图1、2、5所示，进一步地，所述排风结构22包括排风筒221、调节板222和抽风机，所述排风筒221设在干燥间1后室出口的屋顶上，所述调节板222通过动力装置二连接在排风筒221内，所述抽风机设在排风筒221内。
抽风机用于抽风除湿，并结合调节板222的打开度实现风速的调整，抽风机和调节板222的动力装置二均与控制装置连接并进行控制。
风量和风速的调节通过送风结构21和排风结构22的相互配合实现，送风结构21调节风量的大小，并通过排风结构22的打开度实现对风速的调控。
如图5所示，优选的，所述排风筒221为弯管筒状结构，所述调节板222为外径与排风筒221内径相同的圆板，并通过动力装置二实现绕轴转动，进而实现风道不同的打开度。
优选的，所述送风结构21的安装位置与排风结构22的安装位置对称设置在隔板4的两侧。
进一步地，所述干燥托盘3间隔设置在干燥车上，所述干燥托盘3包括支撑架和托盘，所述托盘设在支撑架上，所述重量传感器均匀间隔设置在支撑架和托盘之间，数量不少于6个。
优选的，所述温度传感器均匀间隔设在干燥间1的内壁及隔板4的两侧面上，数量设置不少于24个。
如图1、2、3所示，进一步地，所述干燥间1内设有扰流板11，所述扰流板11竖向设在干燥间1内的墙角处，高度与干燥间的高度等高，共设置4个。设置扰流板用于干燥间1内的空气稳流，避免干燥间内形成乱流，保证干燥间内空气流动顺畅稳定，进而实现干燥间内空气的温度均匀一致。
优选的，所述扰流板11为弧形板，其截面为圆弧形。
优选的，干燥过程中，所述干燥间1为封闭状态，通过送风结构21送风、排风结构22排风在干燥间1内形成唯一的循环式的空气流通通道。
如图2、3、4所示，进一步地，所述隔板4的内端与干燥间1的内端墙面设有通风道41，所述隔板4的外端与干燥间1的外端墙面设有回风通道42。
进一步地，所述隔板4平行于干燥间1的长度方向设置，所述隔板4的底部连接在干燥间1的地面上，并封闭，所述隔板4的顶部连接在干燥间1的屋面上，并封闭。
优选的，所述通风道41和回风通道42的宽度为1000-1200mm。
进一步地，所述出风口为条状结构，竖向设置在前室入口的墙面上。
一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备的干燥方法，包括以下步骤：
S1，放置物料：先将干燥间1内进行升温，稳定在30-35℃，然后将待干燥的催化剂均匀放置在干燥托盘3上，并通过干燥车放置到干燥间1内，关闭干燥间1进行升温操作；
S2，低温干燥：将干燥间1内温度保持在30-35℃，并将排风结构22的打开度保持在4-7％，保持上述状态30-40h；
S3，低速升温干燥：将干燥间1内温度以1℃/天的升温速率升温至40℃-45℃，并将排风结构22的打开度保持在8-12％，保持上述状态100-130h；
S4，高速升温干燥：待干燥时长达到140-160h，且催化剂减重率达到13-16％时，将干燥间1内温度以2℃/天的升温速率升温至50℃-55℃，将送风结构21打开，将送风量保持在0.3m/s-0.5m/s，并将排风结构22的打开度保持在15-20％，保持上述状态35-40h；
S5，中温干燥：待干燥时长达到175-200h，将干燥间1内温度稳定至65℃-70℃，将送风结构21的送风量保持在0.6m/s-0.8m/s，并将排风结构22的打开度保持在35-40％，保持上述状态45-50h；
S6，高温干燥：待干燥时长达到220h-250h，将干燥间1内温度稳定至75℃，将送风结构21的送风量保持在1m/s-1.5m/s，并将排风结构22的打开度保持在75％-95％，直至催化剂减重率达到26％-30％，完成干燥。
本发明具体的实施例：为了检验本发明的干燥设备的干燥效率，设置四组试验对象进行对照，实验组和对照组各两组，其中实验组为本发明的干燥设备，对照组为现有的封闭式热气干燥室，未设置监测传感装置及排风结构22。
实验组和对照组中每组各设置576根催化剂放置于干燥托盘上，并通过干燥车放置到干燥间1内，实验组使用本发明的干燥设备，并按照本发明的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备的干燥方法进行干燥作业。
干燥工艺中各个步骤的工艺参数如下：
Figure BDA0003041050330000061
对照组和实验组一的成品率对比如下：
实验组一 对照组一
端面开裂率(％) 2.9 7.2
变形率(％) 0.6 2.6
内裂率(％) 1.1 1.8
成品率(％) 95.4 88.4
对照组和实验组二的成品率对比如下：
实验组二 对照组二
端面开裂率(％) 3.2 8.4
变形率(％) 0.4 1.9
内裂率(％) 0.8 2.7
成品率(％) 95.6 87
对照组和实验组一的干燥时间对比如下：
实验组一 对照组一
减重速率(％/h) 0.00133 0.00094
总干燥时间(h) 226 319
对照组和实验组一的干燥时间对比如下：
实验组二 对照组二
减重速率(％/h) 0.00127 0.00092
总干燥时间(h) 236 327
通过上述试验对比，实验组的成品率达到95％以上，成品率更高，干燥时间缩短了36％，缩短了产品生产周期，降低了生产成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是，包括干燥间（1）、通风装置（2）、干燥托盘（3）、隔板（4）和监测传感装置；所述隔板（4）竖向设在干燥间（1）中部，将干燥间（1）分割为前后联通的前室和后室，所述干燥托盘（3）间隔设置在干燥间（1）内；所述通风装置（2）包括送风结构（21）和排风结构（22），所述送风结构（21）设在干燥间（1）的前室前部，所述排风结构（22）设在干燥间（1）的后室后部；
所述监测传感装置包括重量传感器、温度传感器、风量传感器、接收器和控制装置，所述重量传感器设在干燥托盘（3）上，所述温度传感器和风量传感器设在干燥间（1）内和隔板（4）上，所述接收器设在干燥间（1）外，并与重量传感器、温度传感器和风量传感器信号连接，所述控制装置与接收器、干燥间（1）和通风装置（2）信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述送风结构（21）包括送风机、风管和出风口，所述出风口设在干燥间（1）前室入口的墙面上，所述送风机通过风管与出风口连接；
所述出风口处设有调节板，所述调节板通过动力装置一连接在出风口处。
3.根据权利要求2所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述排风结构（22）包括排风筒（221）、调节板（222）和抽风机，所述排风筒（221）设在干燥间（1）后室出口的屋顶上，所述调节板（222）通过动力装置二连接在排风筒（221）内，所述抽风机设在排风筒（221）内。
4.根据权利要求1所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述干燥托盘（3）间隔设置在干燥车上，所述干燥托盘（3）包括支撑架和托盘，所述托盘设在支撑架上，所述重量传感器均匀间隔设置在支撑架和托盘之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述温度传感器均匀间隔设在干燥间（1）的内壁及隔板（4）的两侧面上。
6.根据权利要求1所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述干燥间（1）内设有扰流板（11），所述扰流板（11）竖向设在干燥间（1）内的墙角处。
7.根据权利要求1所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述隔板（4）的内端与干燥间（1）的内端墙面设有通风道（41），所述隔板（4）的外端与干燥间（1）的外端墙面设有回风通道（42）。
8.根据权利要求2所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述出风口为条状结构，竖向设置在前室入口的墙面上。
9.根据权利要求3所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备，其特征是：所述动力装置一和动力装置二均与控制装置连接。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种用于宽温脱硝催化剂的干燥设备的干燥方法，其特征是，包括以下步骤：
S1，放置物料：先将干燥间（1）内进行升温，稳定在30-35℃，然后将待干燥的催化剂均匀放置在干燥托盘（3）上，并通过干燥车放置到干燥间（1）内，关闭干燥间（1）进行升温操作；
S2，低温干燥：将干燥间（1）内温度保持在30-35℃，并将排风结构（22）的打开度保持在4-7%，保持上述状态30-40h；
S3，低速升温干燥：将干燥间（1）内温度以1℃/天的升温速率升温至40℃-45℃，并将排风结构（22）的打开度保持在8-12%，保持上述状态100-130h；
S4，高速升温干燥：待干燥时长达到140-160h，且催化剂减重率达到13-16%时，将干燥间（1）内温度以2℃/天的升温速率升温至50℃-55℃，将送风结构（21）打开，将送风量保持在0.3m/s-0.5m/s，并将排风结构（22）的打开度保持在15-20%，保持上述状态35-40h；
S5，中温干燥：待干燥时长达到175-200h，将干燥间（1）内温度稳定至65℃-70℃，将送风结构（21）的送风量保持在0.6m/s-0.8m/s，并将排风结构（22）的打开度保持在35-40%，保持上述状态45-50h；
S6，高温干燥：待干燥时长达到220h-250h，将干燥间（1）内温度稳定至75℃，将送风结构（21）的送风量保持在1m/s-1.5m/s，并将排风结构（22）的打开度保持在75%-95%，直至催化剂减重率达到26%-30%，完成干燥。
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