閉式循環(huán)噴霧干燥機已經成熟應用于乙醇、丙酮、環(huán)己烷、甲苯等有機溶劑制成的懸濁液，以惰性氣體(或氮氣)做為干燥介質的產品的閉路循環(huán)式噴霧干燥工藝。整個過程產品無氧化，介質可回收，惰性氣體(或氮氣)可循環(huán)利用。為有機溶劑回收設計的閉式循環(huán)系統(tǒng),系統(tǒng)防爆控制要求極高，系統(tǒng)自控性能極高，GMP要求苛刻。常用于精密陶瓷、醫(yī)藥品、電池材料、硬質合金(Wc.Fe)粉的噴霧干燥。
閉路循環(huán)離心噴霧干燥機 工作原理
防爆型閉式循環(huán)離心噴霧干燥機系統(tǒng)由離心噴霧干燥機主機、帶空氣過濾器的加熱器、鼓風機、水氣分離器、大小冷卻塔、噴淋塔、排風機、一級旋風分離器、二級旋風分離器、泵、測氧儀以及管路與控制閥等組成。
工作原理：首先在干燥塔體內充入被加熱的氮氣，被干燥的液態(tài)物料經輸液泵輸送至離心噴頭處，液態(tài)物料被高速旋轉的離心霧化器霧化成細小液滴，液滴在干燥塔內與熱氮氣進行充分的熱交換，物料中的液態(tài)部分被瞬間蒸發(fā)，固態(tài)部分形成的粉狀物料沉于塔底，*后干燥的粉狀物料從塔底排出。其中，被蒸發(fā)的有機溶劑氣體在風機的作用下，通過旋風分離器、噴淋塔等裝置把附著在氣體中的粉塵進行除塵處理，再經冷凝器把除塵后飽和有機溶劑氣體冷凝成液體排出冷凝器。其間，作為干燥介質的惰性氣體被連續(xù)加熱后作為干燥載體在系統(tǒng)內重新循環(huán)使用。
防爆型閉式循環(huán)離心噴霧干燥系統(tǒng)是在密閉的環(huán)境下工作，干燥介質為氮氣之類的惰性氣體，干燥塔內為正壓操作，若內部壓力下降，壓力變送器就能自動控制氮氣進入量，以保證系統(tǒng)壓力平衡。由于，采用氮氣作為循環(huán)載體，對干燥的物料具有保護作用，氮氣之類的循環(huán)載體起著載濕、去濕和循環(huán)傳遞的作用，其載體介質可重復使用。然而，常規(guī)的普通的離心噴霧干燥是通過不斷的送風、排風達到排濕的目的，其塔內控制為負壓操作，這也是防爆型閉式離心噴霧干燥系統(tǒng)與普通離心噴霧干燥系統(tǒng)的明顯區(qū)別。因此，防爆型閉式循環(huán)離心噴霧干燥系統(tǒng)特別適用于對有機溶劑的物料干燥、有毒氣的物料以及干燥過程中易發(fā)生氧化等物料的干燥。
閉路循環(huán)離心噴霧干燥機 新技術理論：
(1) 把閉式循環(huán)系統(tǒng)運用于防爆型離心噴霧干燥機上，且*在工業(yè)大生產上應用；
(2) 壓差自動變送與在線氧氣檢測技術的應用，使系統(tǒng)更安全、產品質量更有保證；
(3) 智能化自動控制技術的應用，對傳統(tǒng)離心噴霧干燥設備進行了升級；
(4) 創(chuàng)新了機械密封無泄露技術，有效地解決了此類系統(tǒng)的泄漏問題。
閉路循環(huán)離心噴霧干燥機 優(yōu)勢體現(xiàn)
(1) 閉路循環(huán)離心噴霧干燥機采用氮氣為傳導傳熱介質，并以氮氣為載體，在密閉的狀態(tài)下，實現(xiàn)閉路循環(huán)，有效地達到對含有機溶劑液態(tài)物料干燥的安全性，和對易氧化濕物料在干燥生產工藝過程中得到抗氧化性的保護。
(2) 本機組采用新型的噴霧干燥技術，以致實現(xiàn)傳統(tǒng)離心噴霧干燥無法比擬的對高固含量，且具備粘狀、稠狀液態(tài)物料氮氣動力霧化，以致提高生產能力與減少能源消耗70%以上，達到顯著的節(jié)能高產的生產效果。
(3) 本機組采用在線監(jiān)測與自診斷控制功能，確保對含有機溶媒液態(tài)物料干燥的安全生產，智能化控制系統(tǒng)自動化程度高。
(4) 本機組實現(xiàn)對含有機溶媒物料在干燥生產工藝過程的回收利用，在解決相關行業(yè)在干燥難與廢氣排放污染重的基礎上，實現(xiàn)溶劑回收利用，獲得節(jié)能減排的實用性效果。
閉路循環(huán)離心噴霧干燥機是有機溶劑類料漿干燥的專用設備。該機組是由氮氣（或其他惰性氣體）作為干燥循環(huán)氣體，干燥過程物料可以防止氧化、同時有機溶劑可以回收。閉式循環(huán)噴霧干燥機一般用于乙醇、丙酮、己烷等有機溶劑類制備料漿的粉體干燥，設備采用防爆設計，干燥過過程產品無氧化，介質可回收，惰性氣體(或氮氣)可循環(huán)利用。
防爆型噴霧干燥機 設備結構
(1) 上料系統(tǒng)
上料系統(tǒng)由攪拌槽、隔膜泵、噴槍組成。硬質合金干粉球磨制所需顆粒后兌入一定比例的有機溶劑與成型劑，再次通過球磨機球磨，是粉末、溶劑與成型劑充分混合，變?yōu)橐环N懸浮狀態(tài)的流動性較好的液體；液體進入中低速攪拌機連續(xù)攪拌不讓其沉淀，然后由柱式隔膜泵（上料泵）供料到噴槍進行噴霧。攪拌槽采用先進的設計方案，使料漿上下翻騰不沉淀，系統(tǒng)中設置攪拌槽二臺，二槽用管閥連接，待一臺上料輸送完成后，切換閥門開關與另一臺槽連通，使其保證連續(xù)供料。
攪拌槽內的漿料由隔膜泵自吸至泵內，隔膜泵上安置調壓裝置，可視物料所需要壓力任意調節(jié)泵壓，即可根據不同的物料特性，選擇zui佳的壓力恒定值作為生產中的壓力指標。
(2) 干燥機主體
防爆型噴霧干燥機主機主要由干燥塔、錐底、振打器等組成，按產量設定霧化半徑、停留時間與處理風量。為避免外界環(huán)境空氣帶入塔內，以減少隱患，本塔采用微正壓操作。振打器采用PLC程序控制，間隔振打干燥塔筒壁，是靜電或其它原因吸附在塔壁上的干粉振動落下，減少吸附，便于連續(xù)生產。
干燥塔上部是熱風入塔口，裝有熱風分布器，熱空氣通過熱風分布器均勻地分布開來，與霧滴進行均勻有效的熱交換，使霧滴干燥成為干粉產品，溶劑則由循環(huán)引風機引送至溶劑回收系統(tǒng)。
(3) 收集系統(tǒng)
由旋風分離器、雙層翻板閥、冷卻振動臺組成。主要收料是靠干燥塔錐底的雙層翻板閥。翻板閥由上下兩層組成，當下翻板開啟下料時，上翻板自動關閉密封，使外界空氣進不去，而上翻板開啟時，下翻板自動關閉密封，這樣的有序循環(huán)進行，在隔斷外界空氣的情況下，保持連續(xù)正常生產。輔助收料是旋風分離器，有少量干粉通過旋風分離器收集；冷卻振動臺是專門冷卻成品干粉的一種裝置，由于成型劑熔點低，干燥塔出口時溫度還較高，物料仍處于軟化狀態(tài)，通過該配置后，物料得到充分冷卻，滿足了包裝質量要求。
(4) 回收裝置
在生產中，溶劑回收很重要，回收越好，生產成本越低，效益就越好。本系統(tǒng)配置冷凍噴淋回收裝置，經冷凍機冷卻后的冷己烷在噴淋塔內不斷的循環(huán)噴淋，將系統(tǒng)循環(huán)氣體中的己烷冷卻回收下來。
(5) 循環(huán)風機與管路系統(tǒng)
循環(huán)風機是本系統(tǒng)的主要配置件，必須保證在密閉狀態(tài)下運行并執(zhí)行送風與引風任務，風機上均裝有密封裝置，外界環(huán)境空氣不會入內。
送風管道與引風管道采用快開式連接夾箍，接觸部采用軟聚四氟乙烯（耐高溫）作墊料，拆卸既方便，又能確保不漏風。
(6) 在線氧氣濃度分析儀
分析儀主要顯示干燥塔內氧氣濃度情況，一般情況下，塔內氧氣濃度設定并控制在0.5%～3%范圍，如一旦超出了設定值即能自動補氮，使氧氣濃度始終保持在設定的范圍內，另外，當塔內壓力超過設定值時，塔體控制閥會自動打開，壓力達到設定值后自動關閉，本儀器表采用自動化編程連鎖模式，可以確保本系統(tǒng)萬無一失。
(7) 加熱系統(tǒng)
防爆型噴霧干燥機加熱采用導熱油爐—散熱器的熱媒傳播方式，導熱油爐置于非防爆區(qū)，油爐用電加熱導熱油，再通過散熱片潔凈空氣，然后由引風機引入干燥塔內，采用此種加熱方式zui為安全。
(8) 控制系統(tǒng)
可編程控制器為中心，控制各個重要功能裝置及故障報警，采用進口智能儀表控制溫度，采用西門子電器元件控制個回路的開停，采用氧氣檢測分析儀控制塔內的氧氣濃度。
本系統(tǒng)設有防爆口與緊急情況下連鎖停機裝置，可以確保安全�？刂葡到y(tǒng)操作很方便，電氣儀表均具有自動化功能，而且很穩(wěn)定。
閉路循環(huán)干燥機 優(yōu)勢對比分析
龍鑫干燥研制、開發(fā)的閉路循環(huán)干燥機已多套投入到工業(yè)生產運行中，設備使用情況良好，經濟和社會效益顯著。以下為抗氧劑閉路循環(huán)干燥機工業(yè)應用情況。
(1) 抗氧劑1010干燥條件
每批產量600kg，濕料含揮發(fā)分(甲醇)15%，干燥成品含揮發(fā)分(甲醇)不大于0.1%，粒度80～200目，耐溫不超過80℃。
(2) 原干燥裝置使用情況
采用土烘房，干燥時間16～20h，工人在充滿甲醇味的環(huán)境中不時翻料和搬運，操作條件極差，隨時有發(fā)生燃燒和爆炸的危險。同時蒸發(fā)出來的甲醇蒸汽隨意排入廠區(qū)，嚴重污染環(huán)境。*后該干燥方式因產品質量、產量、操作不安全和危害員工健康等原因而廢棄。
(3) 閉路循環(huán)干燥機的使用情況
每批產量600kg，干燥時間2h ,干燥成品含揮發(fā)分(甲醇)0.02%,干燥產品直接在閉路循環(huán)系統(tǒng)中實行快速冷卻，并送到包裝工序。整個操作安全便捷，產量和質量明顯提高，勞動強度大大降低。另外，經測定溶劑(甲醇)回收率達100%，產品消耗成本人幅度降低。
閉式噴霧干燥機 安全風險分析
(1) 有機溶劑形成爆炸氣體
大多數(shù)有機溶劑物料都會使用到苯類、醇類、醚類或胺類等作為反應物或溶劑濃縮冷卻后析出結晶，使用有機溶劑去除雜質或使用有機溶劑進行置換除水易于物料干燥、離心或過濾后濕品中溶劑含量在15%～20%左右，當含有溶劑的濕料與熱空氣接觸后溶劑揮發(fā)，在干燥初期階段形成較高有機氣體濃度，極易形成爆炸性氣體。
(2) 爆炸粉塵
熱空氣與濕物料將溶劑或水分帶出后，物料比重逐漸下降，沸騰效果不斷強化，在沸騰過程中物料間相互摩擦碰撞形成大量的細微顆粒，干燥的細微有機顆粒充滿了沸騰床空間，形成爆炸性粉塵。
(3) 高溫與靜電
干燥高速的熱空氣在與物料相互接觸與分離過程中以及干燥物料在沸騰狀態(tài)下的相互碰撞摩擦中發(fā)生電荷的轉移而成為帶電體，通過與壁體接觸后釋放局部靜電，沸騰內部空間是絕緣的，形成不易泄放靜電。當靜電累積后釋放會產生火花并有能量釋放，形成點火源，引爆爆炸性氣體或爆炸性粉塵，造成爆炸事故的發(fā)生。
