为适应市场需要,通过对闭路循环喷雾干燥机的开发应用进行大量市场调研和技术分析, 并听取广大用户和专家的意见及建议，吸收和消化国外同类产品的先进技术，结合喷雾干燥机生产经验，最终确定闭路循环喷雾干燥机的设计方案和制造工艺，开发生产BLP型闭路循环喷雾干燥机，现经物料试用验证，该机获得了成功，已逐步推向市场,受到用户好评。通过实践应用,现已节累成熟的总结操作经验，有效确定设备工艺运行参数, 用于指导生产。 

      该设备已通过江苏省科学技术厅、江苏省经济贸易委员会组织的新产品鉴定，达到了国外同类产品的先进水平, 但其价格仅为进口设备的 1/5 ，甚至更低，该设备可以完全代替进口。图 1 为实验设备系统的照片。

        1、闭路循环喷雾干燥系统的技术与创新                      

        该干燥系统采用以下关键技术                   

        ⑴、干燥机内采用微正压设计方案, 可避免带氧的环境空气进入塔内。主风机采用特殊的密封件, 配以冷却措施, 使风机在高速运转时保持密闭状态。

        ⑵、系统内采用氮气作为加热循环气体, 使系统始终保持在低氧或微氧状态下运行。

        ⑶、采用程控编程控制法, 控制系统在低压下运行。当系统内压力超过设定值时, 执行机构立即自动开启泄压, 确保安全运行。

        ⑷、采用先进的溶剂回收技术, 使干燥后的溶剂气体得到充分回收, 不仅节约了设备和运行成本, 还可避免有机气体对环境的污染, 溶剂回收率可达95%以上。

        BLP型闭路循环喷雾干燥机存在以下技术创新:

        ⑴、系统有多种防爆措施

        ①、电磁阀自动泄压，②、防泄水密封装置，③、机械配重泄压装置。

        ⑵、风机机械密封和冷却技术；

        ⑶、冷冻冷凝式和喷淋式溶剂回收装置；

        ⑷、电气控制系统采用PLC程序控制，自动化程度高，操作简便，稳定可靠。

        BLP型闭路循环喷雾干燥机的综合数据和技术指标均达到或接近国外同类产品水平。

        2、设备技术性能与系统流程

 表1 为BLP-12型设备的主要技术性能指标，表2 为BLP-12型设备的电气仪表设定值。

 闭路循环喷雾干燥系统流程如图2、图3所示。

 表1   主要技术性能指标  

     注: 本表的蒸发能力是以丙酮为溶剂。其它溶剂的蒸发能力由实验确定。

表2    仪表设定值

         。

      3、干燥机主体

      干燥机主体主要由干燥、、锥底、振打器等组成, 按产量设定雾化半径、停留时间与处理风量。为避免外界环境空气带入塔内,以减少隐患,本塔采用微正压操作。振打器采用 PLC 程序控制,间隔振打干燥塔筒壁,使静电或其它原因吸附在塔壁上的干粉振动落下,减少吸附, 便于连续生产。干燥塔上部是热风入塔口,装有热风分布器,热空气通过热风分布器均匀地分布开来,与雾滴进行均匀有效地热交换,使雾滴干燥成为干粉产品, 溶剂则由循环引风机引送至溶剂回收系统。

      3.1 上料系统

 上料系统由搅拌槽、、隔膜泵、喷枪等组成。硬质合金干粉球磨至所需颗粒后兑入一定比例的有机溶剂与成型剂, 再次通过球磨机球磨, 使粉末、溶剂与成型剂充分混合, 变为一种悬浮状态的流动性较好的液体; 液体进入中低速搅拌机连续搅拌不让其沉淀, 然后由柱式隔膜泵( 上料泵) 供料到喷枪进行喷雾。搅拌槽采用先进的设计方案, 使料浆上下翻腾不沉淀。系统中设置搅拌槽二台, 二槽用管阀连接, 待一台上料输送完成后, 切换阀门开关与另一台槽连通, 使其保证连续供料。搅拌槽内的浆料由隔膜泵自吸至泵内, 隔膜泵上安置调压装置, 可视物料所需要压力任意调节泵压, 即可根据不同的物料特性, 选择******的压力恒定值作为生产中的压力指标。

3.2 循环风机与管路系统

循环风机是本系统的主要配置件,必须保证在密闭状态下运行并执行送风与引风任务。风机上均装有密封装置,外界环境空气不会入内。送风管道与引风管道采用快开式联接夹箍,接触部采用软聚四氟乙稀( 耐高温)作垫料,拆卸既方便,又能确保不漏风。

3.3 在线氧气浓度分析仪

分析仪主要显示干燥塔内氧气浓度情况。一般情况下,塔内氧气浓度设定并控制在 0.5%～3%范围。如一旦超出了设定值即能自动补氮, 使氧气浓度始终保持在设定的范围内。另外, 当塔内压力超过设定值时, 塔体控制阀会自动打开, 压力达到设定值后自动关闭。本仪表采用自动化编程连锁模式, 可以确保本系统万无一失。

3.4 收集系统

由旋风分离器、双层翻板阀、冷却振动台组成。主要收料是靠干燥塔锥底的双层翻板阀。翻板阀由上下二层组成, 当下翻板开启下料时, 上翻板自动关闭密封, 使外界空气渗不进去; 而上翻板开启时, 下翻板自动关闭密封。这样有序循环进行, 在隔断外界空气情况下, 保持连续正常生产。辅助收料是旋风分离器, 有少量干粉通过旋风分离器收集。 冷却振动台是专门冷却成品干粉的一种装置。由于成型剂溶点很低, 干燥塔出口时温度还较高, 物料仍处于软化状态。通过该配置后, 物料得到充分冷却, 满足了包装质量要求。

3.5 回收装置

在生产中, 溶剂回收十分重要; 回收越好, 生产成本越低, 效益就越好。本系统配置冷冻喷淋回收装置, 经冷冻机冷却后的冷己烷在喷淋塔内不断地循环喷淋, 将系统循环气体中的己烷冷却回收下来。

3.6 加热系统

本系统加热采用导热油炉—散热器的热媒传播方式。导热油炉置于非防爆区。油炉用电加热导热油, 再通过散热片洁净空气, 然后由引风机引入干燥塔内。采用此种加热方式最为安全实用。

3.7控制系统

以三菱 FX2N 可编程控制器为中心, 控制各个重要功能装置及故障报警: 采用日本神港智能仪表控制进口温度, 采用西门子电气元件控制各回路的开停, 采用氧气检测分析仪控制塔内的氧气浓度。本系统设有防爆口与紧急情况下连锁停机装置, 可以确保安全。控制系统操作很方便, 电器仪表均具有自动化功能, 而且很稳定。

4、闭路循环适用场合

在下述情况下,宜选择闭路循环流程：

①、原料液由固体和有机溶剂组成；

②、要求有机溶剂全部回收；

③、干燥有毒的固体粉状产品；

④、不允许气味、溶剂蒸汽和颗粒状物质逸出时(防止对环境、大气造成污染)；

⑤、粉尘在空气中可能形成爆炸混合物时；

⑥、有机溶剂有爆炸和燃烧危险时；

⑦、在干燥过程中, 粉尘不允许与氧气接触时。在流程中, 设置的洗涤 - 冷凝器, 其目的之一,是冷凝从物料中带出的进入惰性气体中的有机蒸汽。洗涤液就是固体中的有机溶剂。目的之二是洗涤气体中的粉尘, 防止堵塞加热器。

5、闭路循环干燥系统应用实例

闭路循环喷雾干燥系统的企业标准列于表 3。闭路循环干燥系统的应用实例见表4。

表3  闭路循环喷雾干燥机型号及参数

注: 1.干燥能力: 溶剂为丙酮, 热风入口温度为 100℃, 出风温度 55℃时的参数值。

表 4 闭路循环喷雾干燥系统的应用实例

         今后, 我们将继续不断地进行完善和技术创新, 研制出更具特色的喷雾干燥设备, 以满足市场需求, 创造更好的经济效益和社会效益。