[发明专利]蒸发干燥系统及其蒸发塔

说明书

本发明涉及溶液蒸发干燥技术领域，具体涉及一种蒸发干燥系统及其蒸发塔，蒸发塔包括塔身，具有腔体；至少一个雾化器，设于所述塔身上，具有出雾口，适于产生雾化的待干燥物料；至少一对喷气口，每对所述喷气口相对地同轴设置于所述塔身上，适于向所述腔体内部喷入相互对冲的高温干燥气体，所述喷气口的喷气路径与所述出雾口的出雾路径交叉，使所述高温干燥气体与所述雾化的待干燥物料混合。本发明提供的蒸发干燥系统及其蒸发塔，可以提高蒸发效率及干燥质量，减少设备尺寸。

技术领域

本发明涉及溶液蒸发干燥技术领域，具体涉及一种蒸发干燥系统及其蒸发塔。

背景技术

喷雾干燥是应用于物料干燥的一种方法，需要干燥的物料经雾化后，再与热烟气相接触，物料中的水分迅速汽化，即得到干燥产品。使用喷雾干燥方法可直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序，广泛应用于脱硫废水等的蒸发处理。蒸发干燥装置就是利用喷雾干燥的原理，将物料雾化喷入蒸发塔内，使其与通入蒸发塔内的干燥烟气接触，使物料中的水分汽化，干燥产品沉降至塔底。

喷雾干燥过程中，物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，内部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。由于降速干燥的时间远大于恒速干燥，因此蒸发塔的干燥时间的长度往往由降速蒸发时间决定，如能够提高降速蒸发阶段的干燥速率，则可以有效提高蒸发效率，减少设备尺寸，提高蒸发质量。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中蒸发干燥装置降速干燥阶段的干燥效率不高、干燥质量不佳的缺陷，从而提供一种可以提高蒸发效率及干燥质量，减少设备尺寸的蒸发塔。

进一步提供一种具有上述蒸发塔的蒸发干燥系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种蒸发塔，包括：塔身，具有腔体；至少一个雾化器，设于所述塔身上，具有出雾口，适于产生雾化的待干燥物料；至少一对喷气口，每对所述喷气口相对地同轴设置于所述塔身上，适于向所述腔体内部喷入相互对冲的高温干燥气体，在至少一对所述喷气口之间形成气体对冲区，所述出雾口的出雾路径经过所述气体对冲区，使所述高温干燥气体与所述雾化的待干燥物料混合。

由于每对喷气口相对地同轴设置，使得进入蒸发塔内的两股高温干燥气体相互对冲形成气体对冲区，经过雾化器雾化的待干燥物料雾化为细小液滴，一方面，在对冲区内气体湍动强烈，相对速度很大，高温干燥气体不断撞击物料液滴，可以有效提高待干燥物料液滴表面的扩散效率，从而提高待干燥物料的内部扩散速率，提高了降速干燥阶段的干燥速率；另一方面，由于每对喷气口同轴设置，相互对冲，在一对喷气口的中心处分子平均速度为零，该点称为驻点，当细小液滴随着高温干燥气体进入气体对冲区，由于液滴自身速度远小于高温干燥气体的速度，液滴便被裹挟在两股高温干燥气体中做往复渗透振荡运动，液滴受惯性力作用从一侧高温干燥气体渗入另一侧的与其对冲的高温干燥气体中，并在渗入对冲气体瞬间，相对速度最大，渗入对冲气体后，液滴又因对冲气体的曳力而减速，当减速为零后，又被该对冲气体反向加速向驻点处运动，渗入原来一侧的高温干燥气体内，液滴如此在驻点位置处往复做减幅振荡运动多次后，其沿喷气口的轴线方向的轴向速度逐渐消失，并完成干燥过程，最后在纵向作用力作用下转为向下流动的气流带出对冲区，进入干燥物料收集区，这种设置使液滴一直处于两股对冲气流中往复振荡，延长了液滴与高温干燥气体的作用时间，并且，仅通过一对高温干燥气体喷气口就大大增加了物料液滴与高温干燥气体的碰撞路径长度，而不是沿物料液滴的运动路径设置多个高温干燥气体喷气口，有利于设备轻简化，缩小设备体积，建造费用低，并且能源利用率高，检修方便。