[发明专利]癸二酸熔融喷雾造粒工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业原料癸二酸的加工工艺及其专用的设备。具体的说是癸二酸熔融喷雾造粒工艺及其装置。

背景技术

癸二酸是一种重要的有机化工原料，被广泛的应用在高分子聚合物产品中作为增塑剂、粘合剂或其他改性填料。目前所采用的癸二酸生产工艺中的后道工序是将结晶癸二酸离心脱水后，再采用热气流干燥而成，所形成的是粉末状的癸二酸产品。由于所形成的粉末过细，极易形成尘爆；特别是在配重、加填和搅拌过程中会造成粉末飞扬。不但污染环境，恶化劳动条件，而且流失产品，造成浪费。由于癸二酸的应用环境是特殊的有机溶剂条件，并不需要过细的物理指标。为了降低成本和保护环境，应用厂家分别提出对颗粒状癸二酸产品不同的的粒度要求。本发明人已经就普通的造粒工艺和设备应用到癸二酸的成型工艺中作过探讨，并与天津大学作出了初步合作成果。但是实践证明，当时的装置和工艺并没有充分考虑到熔融癸二酸物理指标的特殊性。所以，包括对癸二酸产品粒度的控制精度、能耗的降低等技术指标均不理想。有待进一步改进。

发明内容

本发明要根据熔融后癸二酸的物理、化学特性重新设计熔融造粒工艺及其专用装置。以保证对成型癸二酸颗粒调整的可操作性和粒度控制的准确度，同时保证能耗指标的降低和成本的下降。

癸二酸是一种有机化工原料，其熔点为131-134℃。经饱和蒸汽加热为熔融态的癸二酸是液态但不是溶液，具有较大的粘滞系数。在压力下驱动下静态喷淋时很不容易形成均匀雾化的效果。特别是喷淋出的熔融态癸二酸会随着喷头外部温度的变化立即表面收缩，使得所喷淋出的料量加大伸长无法简单的实现调控，从而造成分散雾化的均匀程度失控，导致形成的颗粒直径具有较大的离散性。这是现有技术无法克服的缺陷。

本发明改进后的技术方案中使用饱和蒸汽作为工业癸二酸产品的加工热源，关键在于该工艺由以下工序实现；

①选择合格的工业癸二酸产品加入带搅拌的熔融釜中通入饱和蒸汽加热熔融，

②将熔融后搅拌均匀的癸二酸保温输送到离心喷雾机的离心喷射仓中，

③借助于离心仓侧壁均匀分布的喷射孔和高速旋转的离心喷射仓将熔融的癸二酸雾化喷出，

④将雾化后的熔融的癸二酸引入逆流沉降塔自由沉降中完成冷却、成型、干燥，

⑤经捕集器收集的成型产品送至震动筛分级、包装后成成品。

以上的工艺对于一定温度下的熔融癸二酸，只要简单的选择离心仓转数、仓壁喷淋孔直径和密度的搭配，就可以准确的控制所生成癸二酸颗粒的粒度范围。这是本发明实质性的特点和显著的进步。

为了在保证粒度调控可操作性的基础上尽可能的提高效率，保证质量，需要进一步的改进专用的造粒装置相配套，以改善熔融癸二酸和冷却气体间的热交换方式和提高热交换效率。具体的设想是借助离心力所喷摔出来的熔融癸二酸与进入沉降腔的空气产生相反的旋流、充分的进行混合和接触，并进一步改进气流的注如入方式形成稳定的温度梯度环境，保证产品粒度和形态的一致性。

本发明所说的专用装置是与本工艺配套的癸二酸熔融造粒装置，立式塔状结构，塔顶设置有引风口和缓冲室，缓冲室下是沉降腔，捕集器设置在沉降腔底部皮带输送机的上方，搭身下部设置有进风口结构，关键的设计在于离心喷雾机的离心喷射仓设置在沉降腔的顶端、缓冲室的下面、并通过保温管路与熔融癸二酸输送泵连接，塔身下部所设置的进风口结构中的出风方向与塔内壁圆柱面螺旋线切线方向相同。

借助于以上的专用装置可以将熔融态的癸二酸从保温管路中通过空心轴源源不断的输送进入离心喷射仓，再借助高速旋转的离心喷射仓产生的离心力将熔融态的癸二酸甩出、并迅速脱离仓壁形成液滴。塔身下部所设置的进风口结构中的出风方向的螺旋线切线设计保证了所送进的气流在沉降腔内形成旋转气流，如果所旋转的方向和离心仓的旋向相反会导致液滴、冷却空气两股旋流的对流、加速混合和接触而大大有利于热交换的速度和提高热交换的效率。

下面结合附图进一步说明本发明目的是如何实现的。

附图说明

图1是与发明工艺配套设计的专用造粒装置的结构示意图。

附图中1是塔身，2是引风口，3是缓冲室，3A是具有通气孔的缓冲室隔板，4是沉降腔，5是捕集器，6是皮带输送机，7是离心仓，8是保温管路，9是进风口，10是离心仓，11是空心轴，12是旋转驱动机构，13是复合式送风管的外管，14是复合式送风管的内管，15是塔身基座，16是振动筛。

具体实施方式