本技术涉及一种喷雾干燥塔、干燥系统。
背景技术:
1、喷雾干燥设备为重要生产设备之一。例如,磷酸铁锂作为一种新型锂离子电池正极材料,其在制备过程中常常需要通过烘干、烧结等工艺对其处理,以达到理想的结晶形态和粒径分布,这过程中需要使用喷雾干燥设备。
2、高速离心喷雾干燥机是一种新型高效干燥工艺装备,工作原理是空气通过过滤器和加热装置后,进入干燥室顶部的热风分配器,通过热风分配器的热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室,同时料液由进料泵输送到装在干燥室顶部的离心雾化器。料液被分散成极小的雾状液滴,使料液和热空气接触的表面积大大增加。水分在极短的时间内迅速蒸发被干燥为粉状或颗粒制品。粉状物料由干燥室底部排出,水蒸气由引风机带出系统外,在排出水蒸气的气体中的粉尘由旋风分离器和水膜除尘器捕集。
3、目前,喷雾干燥设备主要通过离心喷头决定粒径大小,功能形式还较单一,为了达到理想的粒径效果,后续往往还经过气流破碎工序进一步处理,这就存在生产效率低的问题。
技术实现思路
1、本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中喷雾干燥后,往往还需经过气流破碎工序进一步处理,存在的生产效率低的缺陷,提供一种喷雾干燥塔、干燥系统。在现有喷雾干燥塔的基础上增加破碎单元,喷雾干燥结合破碎单元共同作用,既完成浆料的喷雾干燥工序,又进行粉料破碎,不但减小物料粒径,而且省去气流破碎工段节省时间、提高效率。
2、本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
3、第一方面,本实用新型提供一种喷雾干燥塔,其包括干燥塔本体和破碎装置;所述破碎装置设置在所述干燥塔本体内;
4、所述干燥塔本体包括依次连接的干燥室、出料段和料筒;所述干燥室和所述料筒均为圆筒结构,所述出料段为上宽下窄的结构;所述料筒的下方设有第一出料口;所述出料段侧方开设第一出气口;
5、所述破碎装置包括一搅拌轴和与所述搅拌轴连接的破碎桨叶,所述破碎桨叶设于所述出料段处;所述搅拌轴的底端至所述出料段的底端的距离与所述出料段的高度之比为(0.02-0.03):1;所述破碎桨叶的直径与所述搅拌轴的底端面所在的所述出料段的横截面直径之比为(0.25-0.35):1。
6、本实用新型中,所述干燥塔本体为物料进行喷雾干燥的主要场所,可为本领域常规器件。
7、本实用新型中,所述干燥塔本体的形状、尺寸可为本领域常用规格。
8、本实用新型中,较佳地,所述出料段可为直径减缩的圆台结构。即,所述干燥室与所述出料段构成的整个结构可呈漏斗状。
9、本实用新型中,较佳地,所述料筒的直径与所述干燥室的内径之比可为(1-2):20,例如9:100。
10、本实用新型中,较佳地,所述干燥室的高度与所述出料段的高度之比可为1:1。
11、在一个具体的实施例中,所述料筒的直径可为450mm。
12、在一个具体的实施例中,所述干燥室的内径可为5000mm。
13、在一个具体的实施例中,所述干燥室的高度可为5000mm。
14、在一个具体的实施例中,所述出料段的高度可为5000mm。
15、本实用新型中,较佳地,所述干燥室的上方可固设有雾化器;所述雾化器的一端可分别与进料管路和进气管路相连;所述进气管路上设有加热器;所述雾化器的另一端可设有朝向所述干燥室的喷嘴。
16、其中,所述进料管路上可设有浆料过滤器和/或料泵。
17、其中,所述进气管路上还可设有空气过滤器和/或送风机。
18、本实用新型中,所述破碎装置可为起到破碎作用的常规设备。
19、本实用新型中,所述破碎桨叶的材质、其他基本尺寸可为本领域常规选择。
20、本实用新型中,较佳地,所述破碎桨叶可为不锈钢材质,例如不锈钢304材质。
21、本实用新型中,较佳地,所述破碎桨叶的形状可为三片刀片组成的桨叶。也可以为四片或更多刀片组成的桨叶。
22、本实用新型中,较佳地,所述破碎桨叶的直径与所述干燥室的直径之比可为(0.03-0.04):1,例如0.034:1。
23、本实用新型中,较佳地,所述破碎桨叶的直径与所述料筒的直径之比可为(0.3-0.4):1,例如0.375:1。
24、在一个具体的实施例中,所述破碎桨叶的直径可为100-200mm,例如169mm。
25、本实用新型中,所述破碎桨叶的直径,应理解为为破碎桨叶旋转时,其投影面图案的直径。
26、本实用新型中,所述破碎桨叶的安装位置以能均匀破碎物料又不与所述干燥室发生摩擦为准。
27、本实用新型中,较佳地,所述破碎桨叶的直径与所述搅拌轴的底端面所在的所述出料段的横截面直径之比可为0.3:1。
28、本实用新型中,较佳地,所述搅拌轴的底端至所述出料段的底端的距离与所述出料段的高度之比可为0.02:1。
29、在一个具体的实施例中,所述搅拌轴的底端至所述出料段的底端的距离可为100mm。
30、第二方面,本实用新型提供一种干燥系统,其包括如上所述的破碎喷雾干燥塔。
31、本实用新型中,所述干燥系统还可包括旋风分离器,所述旋风分离器可开设有第二进料口、第二出料口和第二出气口;所述第一出气口可与所述第二进料口相连。
32、本实用新型中,所述干燥系统还可包括除尘器,所述除尘器可设有第三进料口和第三出气口;所述第一出气口可与所述第二进料口相连;所述第一出气口可与所述第三进料口相连。
33、本实用新型中,所述干燥系统还可同时包括旋风分离器和除尘器,所述第一出气口可与所述第二进料口相连,所述第二出气口可与所述第三进料口相连。
34、其中,所述旋风分离器的形状和尺寸可为本领域常规设置。
35、其中,所述第二出料口的直径可为320mm。
36、其中,所述旋风分离器的上方的最大内径可为3000mm。
37、其中,所述旋风分离器的高度可为6700mm。
38、其中,所述第三进料口的前端的连接管路上可设有引风机。
39、本实用新型的积极进步效果在于:
40、(1)本实用新型中,喷雾干燥与破碎协同作用,同时发挥喷雾干燥及破碎的作用,不但减小材料粒径,而且省掉单独的气流破碎的工序,提高了工作效率;
41、(2)本实用新型中,在出料口破碎单元,对粉料再次进行破碎,将团聚形成的中空大颗粒,通过破碎,形成实心的小颗粒,并提高更小粒径材料在整体分布中的份额,得到粒径均匀的粉体材料。
1.一种喷雾干燥塔,其特征在于,其包括干燥塔本体和破碎装置;所述破碎装置设置在所述干燥塔本体内;
2.如权利要求1所述的喷雾干燥塔,其特征在于,所述干燥室(61)的上方固设有雾化器(7);所述雾化器(7)的一端分别与进料管路和进气管路相连;所述进气管路上设有加热器(3);所述雾化器(7)的另一端设有朝向所述干燥室(61)的喷嘴。
3.如权利要求2所述的喷雾干燥塔,其特征在于,所述进料管路上设有浆料过滤器(4)或料泵(5)。
4.如权利要求2所述的喷雾干燥塔,其特征在于,所述进气管路上还设有空气过滤器(1)或送风机(2)。
5.如权利要求1所述的喷雾干燥塔,其特征在于,所述出料段(62)为直径减缩的圆台结构。
6.如权利要求1所述的喷雾干燥塔,其特征在于,所述破碎桨叶(64)包括3-4片刀片。
7.如权利要求1所述的喷雾干燥塔,其特征在于,所述破碎桨叶(64)的直径与所述干燥室(61)的直径之比为(0.03-0.04):1;
8.一种干燥系统,其特征在于,其包括如权利要求1-7任一项所述的喷雾干燥塔。
9.如权利要求8所述的干燥系统,其特征在于,所述干燥系统还包括旋风分离器(8),所述旋风分离器(8)开设有第二进料口、第二出料口和第二出气口;所述第一出气口与所述第二进料口相连;
10.如权利要求9所述的干燥系统,其特征在于,所述第三进料口的前端的连接管路上设有引风机(9)。