潮湿物料低温负压干燥方法及其设备技术

本发明专利技术公开了一种低温负压干燥方法及其设备，包括以下步骤：1)紊流加热：在负压及低温条件下，利用热风对潮湿物料进行加热，同时对潮湿物料进行切割撞击，潮湿物料被粉碎后随气流形成紊流进行剧烈热交换；2)旋流干燥：在负压及低温条件下，将紊流加热后的物料随气流进行旋流干燥，以延长换热时间使物料进一步干燥；3)气固分流：在负压及低温条件下，将旋流干燥后的携带物料的气流进行气固分流分离出干燥物料和尾气；4)除尘及余料收集：在负压及低温条件下，将尾气进行除尘处理，收集余下部分干燥物料。本干燥方法及设备干燥效率高、大幅节省了能耗、真空度可调，且整个系统干净卫生无臭味。

Low temperature negative pressure drying method for wet material and its equipment

The invention discloses a low temperature negative pressure drying method and its equipment, including the following steps: 1) turbulence heating: heating the wet material with hot air under the negative pressure and low temperature condition, and cutting the wet material at the same time, the moist material is crushed with the gas flow into turbulence after being crushed; 2) the swirling drying. Under the conditions of negative pressure and low temperature, the material after the turbulent heating is swirled with the air flow to extend the heat transfer time to further dry the material; 3) the gas and solid distributary: under the conditions of negative pressure and low temperature, the airflow of the carried material after the swirl drying is separated and separated out of the dry material and tail gas; 4) dust removal and remainder collection Set: under negative pressure and low temperature, dedusting tail gas and collecting the remaining dry materials. The drying method and equipment have high drying efficiency, large energy saving and adjustable vacuum degree, and the whole system is clean, hygienic and odourless.

【技术实现步骤摘要】
潮湿物料低温负压干燥方法及其设备
本专利技术涉及潮湿物料干燥技术，具体地指一种潮湿物料低温负压干燥方法及其设备。
技术介绍
实际生产过程中，对潮湿物料的干燥，尤其是对热敏性的、含有胞内水的难脱水物料(如：市政污泥)的干燥，是一个非常复杂的技术过程，需要对众多影响因素进行综合考虑和控制，如：干燥温度、气压、干燥时间、能耗、尾气的达标排放、卫生安全、设备投资、产量及系统稳定性等。目前，对潮湿物料的干燥主要采用简单的热风干燥或压榨脱水，现有的干燥方法要么能耗高，要么干燥效果不理想，要么处理效率不高，或者是无法有效干燥物料的胞内水等等，很难做到兼顾多方面，总是存在一些不足，而这些不足之处往往给相关从业者带来很大困扰。因此，如何突破技术难题，寻找一种综合效能良好的干燥方法与设备便成了亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种潮湿物料低温负压干燥方法及其设备，该方法及其设备能耗低、干燥效果好、干燥效率高，且能有效干燥潮湿物料的胞内水，快速实现干燥脱水。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：包括以下步骤：1)紊流加热：在负压及低温条件下，利用热风对潮湿物料进行加热，同时对潮湿物料进行切割撞击，潮湿物料被粉碎后随气流形成紊流，进行剧烈热交换；2)旋流干燥：在负压及低温条件下，将紊流加热后的物料随气流进行旋流干燥，以延长换热时间，使物料得到进一步干燥；3)气固分流：在负压及低温条件下，将旋流干燥后的携带物料的气流进行气固分流，分离出干燥物料和尾气；4)除尘及余料收集：在负压及低温条件下，将尾气进行除尘处理，收集余下部分干燥物料。进一步地，还包括步骤5)尾气循环：将除尘及余料收集后的尾气先进行除湿处理，再循环回用于步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)中，以调节气流压力和控制温度，并实现尾气零排放。进一步地，所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，调节气流压力为-0.01～-0.09Mpa，进一步地，所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，调节气流压力为-0.04～-0.08Mpa，进一步地，所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，控制温度为50～80℃。进一步地，所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，控制温度为60～70℃。进一步地，所述步骤1)中，潮湿物料的含水率为20～80％；所述步骤3)中，干燥物料含水率≤15％。进一步地，所述步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)中，利用外界空气来调节压力和控制温度。进一步地，所述步骤1)中，潮湿物料为热敏性或含有胞内水的难脱水物料。进一步地，所述步骤1)中，潮湿物料为污水处理过程中产生的污泥、餐厨垃圾、畜牧业产生的禽畜粪便或水体藻类。进一步地，所述步骤1)中，利用旋转刀具对潮湿物料进行相向切割撞击。更进一步地，所述步骤1)中，潮湿物料的含水率为45～65％。一种潮湿物料低温负压干燥设备，包括调压式热风混合室，所述调压式热风混合室设有高温热风进口、低温热风出口及调压控温口，所述高温热风进口上连有热源装置，所述低温热风出口上连有紊流旋流负压干燥机，所述紊流旋流负压干燥机的干燥物料出口上连有旋风收料器，所述旋风收料器的出气口上连有除尘器，所述除尘器的净化气出口上连有抽风机。进一步地，所述抽风机的出风口上连有除湿装置，所述除湿装置的干燥气出口与所述调压控温口连接。进一步地，所述除湿装置为喷淋塔或热泵。进一步地，所述除湿装置的干燥气出口与所述调压控温口的连接管路上连有外界空气进气管和调压阀。进一步地，所述热源装置为直燃式加热器；所述除尘器为高湿纳米除尘器。进一步地，所述紊流旋流负压干燥机包括紊流段和旋流段，所述紊流段底壁沿切向设有热风进口，所述紊流段内底部设有可高速旋转的刀具；所述旋流段包括锥筒和固定在所述锥筒中央的出料管。更进一步地，所述紊流旋流负压干燥机的潮湿物料进口上连有加料螺旋输送机。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：其一，本专利技术采用紊流加热与旋流干燥相结合的干燥方式，并结合气固分离，在很短的时间内将潮湿物料含水率降低至15％以下(50℃～80℃区间的工作温度配合调节所得的系统负压-0.01～-0.09表压的干燥氛围内，能有效破坏生物细胞壁释放胞内水，对含水率20～80％的热敏性高的、含胞内水的、难脱水的物料在20秒内即可干燥至5％～15％的含水率)，干燥效率非常高。本专利技术不但干燥效率高，还具有能耗低、真空度可调、有害物质零排放及干净卫生无臭味的优点，更重要的是本专利技术在对热敏性的、含有胞内水的难脱水物料在负压和低温条件下进行干燥后得到的干燥物料热值很高，为高附加值产品。其二，在紊流加热过程中，强烈的紊流给物料带来了如下效果：第一，物料与物料之间、物料与炉壁之间、物料与刀具之间会持续发生强烈的撞击，所有物料将在这个过程中完全粉末化，颗粒获得极小的重量，便于物料随着气流一起运动；第二，由于布朗运动是轨迹完全无规则的状态，所以颗粒间的碰撞频次较之直流或旋流则提升了数百倍甚至上千倍，这一过程进一步加深了物料的受热程度和粉末化程度；第三，由于物料的粉末化非常充分，物料受热面的面积也大大增加，这是水分蒸发进一步加速的重要原因；第四，由于物料在这炉内的布朗运动过程中停留时间非常短，较之直流或旋流的加热干化速率已经大幅提升，一定量的物料一般在十秒左右即可完成干化，使得全套系统的干燥效率变得非常之高；第五，整个腔体空间处于负压状态，热力学原理表明，这一状态下水分的沸点将气压降低而减小，这也为水分加速蒸发提供了很好的条件。其三，由于紊流进行地非常剧烈，物料在紊流旋流负压干燥机的紊流段停留时间极短，在这一级干燥过程快速结束后，随后就进入到紊流旋流负压干燥机的旋流段中，由于这一级旋流路径较长，已经干化了绝大部分的物料在这一级干燥中可以得到较充分的干燥时间，物料水分能够进一步降低。其四，本专利技术大幅节省了能耗，常见的干燥设备，由于要获得较高的温度后才能对物料进行干燥处理，这本身就需要很大的能耗；而本干燥系统全程的工作温度保持低温即可高效地达到干燥效果，较之常见的动辄数百摄氏度的处理温度而言，这一技术特点将带来极大的节能效果；另外，由于风机设置在系统的尾端，从风机出来的尾气通过回气管接到热风混合室后还可以进一步循环利用，气流阻尼大大降低，这些都是增加能源利用率的高效手段。其五，本专利技术具有真空度可调性，热风混合室的混风入口安装有进风闸，针对闸门在一个较大的区间内设置一个特定的开闭程度，即可获得不同的相应的系统负压强度；这对灵活控制系统生产条件有极佳的作用；操作者可以通过对混风量的调节获得所需的一定函数关系所对应的内部真空度，这就大大增加了系统控制的灵活性和科学性。这是本套方法的一大亮点。其六，本专利技术具有干净卫生无臭味的工作条件，系统内部采用负压的生产条件，无粉尘外溢，工作条件安全卫生。附图说明图1为一种潮湿物料低温负压干燥设备的结构示意图。图2为图1中的紊流旋流负压干燥机的结构示意图。图3为图2的剖面结构示意图。图4为图1中潮湿物料低温负压干燥设备的工作流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。如图1所示的一种低温负压干燥系统设备从左本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：包括以下步骤：1)紊流加热：在负压及低温条件下，利用热风对潮湿物料进行加热，同时对潮湿物料进行切割撞击，潮湿物料被粉碎后随气流形成紊流，进行剧烈热交换；2)旋流干燥：在负压及低温条件下，将紊流加热后的物料随气流进行旋流干燥，以延长换热时间，使物料得到进一步干燥；3)气固分流：在负压及低温条件下，将旋流干燥后的携带物料的气流进行气固分流，分离出干燥物料和尾气；4)除尘及余料收集：在负压及低温条件下，将尾气进行除尘处理，收集余下部分干燥物料。

【技术特征摘要】
1.一种潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：包括以下步骤：1)紊流加热：在负压及低温条件下，利用热风对潮湿物料进行加热，同时对潮湿物料进行切割撞击，潮湿物料被粉碎后随气流形成紊流，进行剧烈热交换；2)旋流干燥：在负压及低温条件下，将紊流加热后的物料随气流进行旋流干燥，以延长换热时间，使物料得到进一步干燥；3)气固分流：在负压及低温条件下，将旋流干燥后的携带物料的气流进行气固分流，分离出干燥物料和尾气；4)除尘及余料收集：在负压及低温条件下，将尾气进行除尘处理，收集余下部分干燥物料。2.根据权利要求1所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：还包括步骤5)尾气循环：将除尘及余料收集后的尾气先进行除湿处理，再循环回用于步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)中，以调节气流压力和控制温度，并实现尾气零排放。3.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，调节气流压力为-0.01～-0.09Mpa。4.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，调节气流压力为-0.04～-0.08Mpa。5.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，控制温度为50～80℃。6.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)或步骤2)或步骤3)或步骤4)中，控制温度为60～70℃。7.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)中，潮湿物料的含水率为20～80％；所述步骤3)中，干燥物料含水率≤15％。8.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)中，利用外界空气来调节压力和控制温度。9.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)中，潮湿物料为热敏性或含有胞内水的难脱水物料。10.根据权利要求1或2所述潮湿物料低温负压干燥方法，其特征在于：所述步骤1)中，潮湿物料为污水处理过程中产生的污泥、餐厨垃圾、畜牧业产生的禽畜...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈沛波，曾秀仪，欧志明，陈义龙，张龙斌，邬洪潮，黄安虎，王嘉颖，
申请(专利权)人：深圳市泽源能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44