[发明专利]粘稠物料干燥装置

说明书

本发明属于化工领域的粘稠物料干燥装置。主要用来脱除乳浊液或粘稠物料中的水份和挥发份，以达到脱气、浓缩、干燥的目的。

在提出本发明之前，类似的装置有以下几种：第一种，胶乳（乳浊液）脱气装置是由脱气塔、捕集器、冷凝器和真空泵组成。脱气塔中装有平的圆盘和平的圆环所组成的板环式塔板。其缺点在于胶乳停留在塔板上。造成结凝胶，致使清理周期短、损耗大。还有的脱气塔中装有筛板，筛板上易结凝胶，清理周期短，筛板不易拆下，难以清理和检修。第二种，粘稠物料（高冲聚苯乙烯）脱气装置是由脱气塔、冷凝器、加料泵和真空泵组成。脱气塔中装有分配盘。若用该塔脱除少量溶剂是可以的。但是，进料时需要用泵，能耗大。若用该塔脱除含水份60%左右的粘稠物料，就超出该塔的设计性能，不能使用。

以下将结合附图对本发明作详细描述。

图1是本发明的粘稠物料干燥装置图。

图2是本发明的塔板图。

图3是本发明的锥形体图。

参照图1，本发明装置是由干燥塔（1）、冷凝器（3）、和真空泵（4）组成。

物料从干燥塔（1）顶进入，通入干燥塔夹套（2）中的蒸汽的热量，经过塔壁传导到每块塔板（5）、（7）上，塔板（5）、（7）上的物料被加热，水份变为蒸汽，橡胶中的低分子挥发份随着蒸汽一起被真空泵（4）抽至冷凝器（3）中。蒸汽和挥发物在冷凝器（3）中被冷凝，残余气体经过真空泵（4）排至室外。

进入干燥塔（1）的含水份的乳浊液物料，经过数块塔板（5）、（7）时，其中的水份和挥发份逐渐地减少。当物料通过最后几块塔板（5）、（7）时，已转变为脱气后的乳液或粘稠状（动力粘度范围在5-300帕·秒）的产品由塔（1）底排出。

干燥塔（1）的塔板（5）、（7）有凹、凸两种形状，如图2所示。

凹塔板（5）呈倒伞形，中间有直径为30-400mm的中心孔，伞面之间的夹角为30-175度。凹塔板（5）直径为200-3000mm。凸塔板（7）呈伞形，伞面之间的夹角为30-175度，凸塔板（7）直径为200-3000mm。凹、凸塔板（5）、（7）之间的距离为20-300mm。

当物料进入凹塔板（5）时，沿着斜面呈膜状流动，汇集于中心孔，再从中心孔流出，分散在凸塔板（7）的料面上，又呈膜状，沿着斜面流向凹塔板（5）。这样，便形成汇集一分散地自然搅动，以利于蒸发。所有塔板（5）、（7）都焊接在四根支撑杆（6）上，一起放入塔（1）中，支撑杆（6）下端坐在锥形塔釜壁上。

干燥塔（1）的塔釜是锥形体（8），如图3所示。两锥面之间的夹角为10-170度，便于粘稠物料流出干燥塔（1）。若粘稠物料还难以排出时，可以在锥形体（8）外面缠绕蛇形的蒸汽加热管（10），并在加热管的外面予以保温（9）。这样，可以加热粘稠物料，增加流动性，使粘稠物料排至塔（1）外。

在设计干燥塔（1）时，传热面积是用传热速率公式算出的。

Q＝KF△t

式中：Q-传热速度

K-传热系数

F-传热面积

△t-温度差

其中Q值可以用焓平衡式计算，△t取对数平均值，K值经过测定，等于1200～1600KJ/m²·h·k。

当把凹、凸塔板（5）、（7）各取一块，便组成一组单元塔板，单元塔板的传热面积F₁可以根据几何形状算出。单元塔板的高度就是塔（1）体的高度，也是蒸汽夹套（2）的高度。那么，单元塔板所占据的夹套（2）传热面积F₂也容易算出。因此，所需要的单元塔板数n可以用下式计算：

n＝F/（F₁+F₂）

算出的n值，就是每种塔板（5）、（7）的块数。