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一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法和装置

摘要

本发明提供了一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法,包括:低湿度橡胶粉的制作、太阳能加热介质油、热交换形成加热热风、湿橡胶粉回转干燥、废热回收等步骤;本发明利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法可以将干燥热风的温度降低至150‑170摄氏度,并且将干燥时间缩短为3‑5min,同时避免了干燥温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染,无污染排放,也避免了高温干燥破坏橡胶分子的结构,相对于传统的热风闪蒸炉干燥方式,大大降低了生产能耗,采用本发明的干燥方法每吨成品仅消耗电能30千瓦时,远低于传统热风闪蒸炉每吨成品消耗的100千瓦时。本发明还提供了一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的装置,用于实现上述干燥的方法。

著录项

  • 公开/公告号CN107246777A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-10-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 广州爱其科技股份有限公司;

    申请/专利号CN201710577174.8

  • 申请日2017-07-14

  • 分类号F26B11/18(20060101);F26B21/00(20060101);F26B21/10(20060101);F26B25/22(20060101);F26B1/00(20060101);

  • 代理机构

  • 代理人

  • 地址 511300 广东省广州市增城增江区经三路3号A1厂房A4

  • 入库时间 2023-06-19 03:27:25

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-07-03

    专利权的转移 IPC(主分类):F26B11/18 登记生效日:20200616 变更前: 变更后:

    专利申请权、专利权的转移

  • 2020-06-05

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):F26B11/18 变更前: 变更后: 申请日:20170714

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2018-03-27

    授权

    授权

  • 2017-11-10

    实质审查的生效 IPC(主分类):F26B11/18 申请日:20170714

    实质审查的生效

  • 2017-10-13

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶粉干燥技术领域,具体涉及一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法。

背景技术

在废旧轮胎回收行业,主要以将轮胎破碎并研磨成20至200目的粉末来加以利用。橡胶粉的制备方法分为干法制备和湿法制备,干法制备只要是对干燥轮胎细块直接研磨,如公开号为CN104002396A公开了一种再生橡胶胶粉的制备方法,其实质是采用干法从废旧轮胎中制备橡胶粉,通过粉碎机将橡胶粗碎后、除铁屑后之间研磨成30-32目的橡胶粉,干法制备虽然快捷且能耗低,但是在粉碎过程中会产生高温和异味,并且在高温条件下会破坏橡胶分子结构和降低橡胶粉的性能,在环境保护要求越来越严格的今天,已经逐渐被淘汰。

湿法制备是将橡胶细块与水充分混合再进行研磨,湿法制备可消除粉碎过程中产生的高温和异味,减少对橡胶分子结构的破坏。但是湿法制备的橡胶粉在磨制后需要干燥,尤其是传统的湿法研磨,由于采取橡胶粒与水简单混合后直接进行研磨,研磨生成的湿橡胶粉的相对湿度一般为15%-20%,为后续的干燥增加了大量的干燥负担,据实际生产统计,湿橡胶粉的相对湿度每上升1%,后续的干燥成本需要增加5%,但是橡胶粒在研磨过程中水量不能加入过少,实际生产中,湿橡胶粉与水的重量比一般为2:1左右,否则达不到消除粉碎过程中产生的高温和异味,减少对橡胶分子结构破坏的效果。

另外目前多使用热风闪蒸炉以天然气为热源对湿橡胶粉进行干燥,目前采用热风闪蒸炉以天然气为热源进行干燥主要存在如下缺陷:1)必须使用大功率的鼓风机对干湿粉进行分选和输送,不但干燥环节的能耗高而产生极大的产品成本;2)在炉体及输送管道内要求风量大、进风温度高,否则产品的水份含量指标容易超标;3)能耗高,湿橡胶粉的干燥水分不易控制;4)由于干燥过程中必须使用高温度的热风,干燥温度过高会使得橡胶粉中的含硫污染物随干燥过程中产生的废气一同排出,污染环境,而且高温会破坏橡胶分子的结构;5)干燥时间长,效率低,设备占地面积大,工作时会产生很大的噪音。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供了一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法和装置,不仅可以减少湿橡胶粉干燥的能耗、时间,而且可以减少干燥过程中产生的含硫污染物,保护环境。本发明中,除非特殊指出,份均指重量份。

为实现上述技术方案,本发明提供了一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法,具体包括如下步骤:

S1、低湿度橡胶粉的制作:将废旧轮胎首先通过破碎机破碎成5-10目的橡胶粒,然后将85-95份的橡胶粒、0.1-0.5份的软化剂、0.5-1份的增塑剂、0.2-0.6份的除味剂、10-15份的水混合均匀后经过研磨机研磨成100-200目的微细湿橡胶粉,所述份为重量份;

S2、太阳能加热介质油:储存在介质储存罐内的介质油通过循环泵经由介质输送管道输送至承压式密封太阳能集热板内,承压式密封太阳能集热板吸收太阳能快速加热介质油,控制介质油加热的温度为350-380摄氏度,然后输送至介质换热器,经过换热后,介质油重新进入介质储存罐内循环;

S3、热交换形成加热热风:在鼓风机的驱动下,外界环境的低温空气经过废热回收换热器进入到回转炉体并吸收排放出干燥器的湿热空气的热量,使低温空气温度提升并降低湿度,然后温暖空气再经过介质换热器,由于介质油同时流过介质换热器,温暖空气吸收介质油的热量快速升温,形成高温干燥的热风并送进回转炉体,控制热风的温度为150-170摄氏度;

S4、湿橡胶粉回转干燥:回转炉体内设置螺旋隔板,由步骤S1制得的微细湿橡胶粉从入口进入回转炉体,在炉体旋转过程中使湿润橡胶粉在其中翻滚,使橡胶粉蓬松并与热风充分接触从而蒸发水分,并且螺旋隔板可推动橡胶粉从入口向出口转移,当橡胶粉到达出口时已经充分干燥并从出口排出;

S5、废热回收:吸收了水分的干燥热风形成湿热空气从废热回收换热器排出回转炉体从而回收废热,废热回收换热器回收的热量用于循环加热外界环境的低温空气。

在上述技术方案中,所述步骤S1中,为了保证橡胶粒在研磨过程中能够消除产生的高温和异味,以及减少对橡胶分子结构破坏的同时,可以尽可能的减少微细湿橡胶粉中的水量,特在研磨的过程中加入软化剂、增塑剂和除味剂,软化剂、增塑剂和除味剂在研磨过程中的协同,可以减少异味的产生,同时减少研磨时对橡胶分子结构的破坏,如此一来,即使减少水的加入,橡胶粒与水的重量配比相比传统的2:1左右上升至6:1左右,也能够取得与传统研磨相近的效果,并使得最后研磨成的微细湿橡胶粉的相对湿度维持在12%左右,如此一来,可以为后续的干燥节约大量的能量消耗,而且可以降低对干燥风的温度要求,无需在高温热风下依旧可以实现快速干燥。步骤S2中采用太阳能加热介质油的方法为干燥热风提供热源,从而取代了传统使用燃烧天然气产生干燥热风的方法,可以减少能源消耗,同时,太阳能集热板采集的热能直接输入干燥炉加以利用无需储热装置,使得整套装置运行效率高,占地面积小。步骤S3中,用于干燥湿橡胶粉的低温空气首先经过与废热回收换热器回收的热量进行热交换后变成低湿度高温度的暖空气,然后在于介质油进行热量交换,使得用于干燥湿橡胶粉的暖空气迅速升温成150-170摄氏度的热风,如此一来,无需补充其他热源,可以只通过太阳能即可实现对干燥热风的加热,而传统使用天然气加热热风时,为了增强干燥效率,一般会使得干燥热风维持在300-400摄氏度,热风温度过高,会使得橡胶粉中的含硫污染物随干燥过程中产生的废气一同排出,污染环境,而且高温会破坏橡胶分子的结构,经过实验证明,当干燥热风的温度维持在150-170摄氏度时,虽然干燥效率相对较低,但是干燥过程中不会因为温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染,也不会破坏橡胶分子的结构。步骤S4中,为了使湿橡胶粉干燥效率更高,特使用回转炉体取代传统干燥工艺中的热风闪蒸炉,由于回转炉体在旋转过程中使得湿润橡胶粉在炉体内翻滚,不仅扩大了热风与湿润橡胶粉的接触面积,而且在干燥过程中会使得橡胶粉蓬松,使得干燥更加均匀,避免橡胶粉结块,提高了橡胶粉的干燥质量,通过螺旋隔板利于控制橡胶粉在回转炉内的干燥时间,传统的工艺中使用鼓风机对干湿粉进行分选和输送,不利于干燥时间的控制。步骤S5中,通过废热回收换热器可以回收吸收了水分的干燥热风中的部分热量,并用于加热鼓风机中的低温空气,从而可以实现了部分热量的循环使用,进一步的节约了能耗。

优选的,所述介质油为混合介质油,由60-75份的加氢尾油、30-35份双苄基甲苯型介质油、0.4-0.5份的阻焦剂、0.5-1份稳定剂、0.2-0.4份抗氧化剂混合而成。作为本干燥系统中的介质油必须满足两个条件,1)低热容比;2)高沸点;传统的矿物型介质油和合成型介质油均不能满足上述要求,实际的使用过程中,传统的矿物型介质油使用温度低,热稳定差,只能在300℃以下使用,不能满足本干燥条件将介质油加热至350-380摄氏度的要求,而合成型介质油在使用过程中会产生酚类物质,易对容器造成损坏,带来安全隐患,针对上述问题,本干燥系统自行开发了一种低热容比、高沸点的专用混合介质油,可以保证介质油加热至350-380摄氏度时的热稳定性,并且不会产生酚类物质,而且可以快速吸收太阳能转化的热能,升温速度快。

优选的,所述软化剂为葵二酸二辛酯,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯,所述除味剂为乙二醛。

优选的,所述阻焦剂为聚链烯基琥珀酰亚胺酯化物,购自湖北本心环保科技有限公司;所述稳定剂由二缩水甘油醚和乙基己酸钡以1:1的质量比组成;所述抗氧化剂由三氯化铈、对苯二甲酸和焦亚硫酸钠以1:2:1的质量比组成。

优选的,控制介质油进入介质换热器进行换热的温度为360-370摄氏度,控制换热后高温干燥热风的温度为160摄氏度,螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为3-5min。实验中发现,承压式密封太阳能集热板可以在很短的时间内将混合介质油升温至350-380摄氏度(实验发现介质油只需经过三个循环,大概5分钟就可升温至350-380摄氏度),如果需要升温至超过380摄氏度的温度,介质油需要经过多次循环才可以达到,而且当混合介质油温度升温至350-380摄氏度时,通过普通的介质换热器即可将用于干燥湿橡胶粉的暖风升温至150-170摄氏度,对介质换热器的要求不高,可以节约设备成本,高温干燥热风的温度最好维持在160摄氏度,此温度下的干燥热风具有较高的干燥效率,同时不会因为温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染,也不会破坏橡胶分子的结构。螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为3-5min,实验证明,当进入回转炉内的微细湿橡胶粒相对湿度为10%,且高温干燥热风维持在160摄氏度时,通过回转炉体只需3-5min既可完成对微细湿橡胶粒的干燥要求,而传统的热风闪蒸炉工艺一般需要20-30min才能取得相同的效果,同时对比传统的热风闪蒸炉干燥方式,热风闪蒸炉每吨成品消耗电能100千瓦时、天然气80立方米,而采用本发明的干燥方法每吨成品仅消耗电能30千瓦时。

本发明还提供了一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的装置,包括:太阳能集热板、介质管道、介质循环泵、介质储存罐、介质换热器、回转炉体、废热回收换热器、鼓风机和控制器,所述介质储存罐的出液口通过介质循环泵与太阳能集热板的进液口连接,所述太阳能集热板的出液口通过介质管道与介质换热器的进液口连接,所述介质换热器的出液口通过管道与介质储存罐的进液口连接,鼓风机的进风口通过管道与废热回收换热器的第一进风口连接,所述废热回收换热器的第一出风口与介质换热器的进风口连接,所述介质换热器的出风口通过管道连接到回转炉体的进风口,所述回转炉体的出风口与废热回收换热器的第二进风口连接,所述回转炉体内安装有螺旋隔板,湿橡胶粉从螺旋隔板的入口端进入回转炉体,控制器分别与太阳能集热板、介质循环泵、介质储存罐、介质换热器、回转炉体、废热回收换热器以及鼓风机的信号端连接。

在上述技术方案中,储存在介质储存罐内的介质油首先通过介质循环泵输送进入太阳能集热板内进行循环加热,当介质油达到要求的温度后,通过介质管道进入介质换热器内与干燥热风进行热交换,干燥热风经过热交换升温后进入回转炉体内与湿橡胶粉进行热交换,并将湿橡胶粉内的水分一同带出,携带水分的废气通过废热回收换热器与鼓风机输送的低温空气进行热交换,使低温空气温度提升并降低湿度,经过热交换的废气可直接排出,而经过升温的新鲜空气直接进入介质换热器内与介质油进行热交换进一步的升温和降低湿度,以达到作为干燥热风的要求,干燥热风再与湿橡胶粉进行热交换,如此循环,实现利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的要求。

优选的,所述太阳能集热板为承压式密封太阳能集热板,所述承压式密封太阳能集热板的出液口安装有介质油温度检测装置,所述介质油温度检测装置与控制器连接,当介质油温度检测装置检测到介质油的温度符合要求后,控制器可以打开介质管道上的阀门,将介质油输送至介质交换器,在介质油不符合换热温度时,介质管道上的阀门关闭,介质油在承压式密封太阳能集热板内循环加热。

优选的,所述介质换热器的出风口安装有热风温度检测器,所述热风温度检测器与控制器连接。

优选的,所述回转炉体的物料出口端安装有物料水分检测装置,所述物料水分检测装置与控制器连接,当物料水分检测装置检测到成品橡胶粉中水分过高或者过低时,可以通过控制器调节螺旋隔板的推送速度,以便调节回转炉体内的热交换时间或者效率,以满足产品质量的要求。

本发明提供的一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法和装置的有益效果在于:

(1)本利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法在橡胶研磨的过程中采用特定比例的橡胶颗粒、软化剂、增塑剂、除味剂和水的配比,在减少水量加入的同时,也能够取得与传统研磨相近的效果,同时也可以在研磨过程中减少异味的产生,同时减少研磨时对橡胶分子结构的破坏,并降低研磨成的微细湿橡胶粉的相对湿度,如此一来,可以为后续的干燥节约大量的能量消耗,而且可以降低对干燥风的温度要求,无需在高温热风下依旧可以实现快速干燥;

(2)本利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法可以将干燥热风的温度降低至150-170摄氏度,并且将干燥时间缩短为3-5min,同时避免了干燥温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染,无污染排放,也避免了高温干燥破坏橡胶分子的结构;

(3)本利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法相对于传统的热风闪蒸炉干燥方式,大大降低了生产能耗,传统热风闪蒸炉每吨成品消耗电能100千瓦时、天然气80立方米,而采用本发明的干燥方法每吨成品仅消耗电能30千瓦时;

(4)本利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法采用自行开发的一种低热容比、高沸点的专用混合介质油,可以保证介质油加热至350-380摄氏度时的热稳定性,并且不会产生酚类物质,而且可以快速吸收太阳能转化的热能,升温速度快;

(5)本利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的装置自动化程度高,维护操作方便,采用自动化免维护的承压封闭式太阳能集热系统,长期运行无须补充导热介质,采集的热能直接输入干燥炉加以利用无需储热装置。使得整套装置运行效率高,占地面积小,而且整套装置仅使用几个小功率的水泵和鼓风机,整体能耗小、噪音低,无污染排放。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明中干燥装置的结构示意图。

图中:1、太阳能集热板;2、介质管道;3、介质循环泵;4、介质储存罐;5、介质换热器;6、回转炉体;7、废热回收换热器;8、鼓风机;9、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本发明的保护范围。

实施例1:一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法。

参照图1所示,一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法,包括:一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的方法,具体包括如下步骤:

S1、低湿度橡胶粉的制作;将废旧轮胎首先通过破碎机破碎成5-10目的橡胶粒,然后将重量份为90份的橡胶粒、0.5份的软化剂(葵二酸二辛酯)、0.8份的增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯)、0.3份的除味剂(乙二醛)、15份的水混合均匀后经过研磨机研磨成100-200目的微细湿橡胶粉;其中,为了保证橡胶粒在研磨过程中能够消除产生的高温和异味,以及减少对橡胶分子结构破坏的同时,可以尽可能的减少微细湿橡胶粉中的水量,以减少后续干燥的能耗,特在研磨的过程中加入0.5份的软化剂、0.8份的增塑剂和0.3份的除味剂,通过软化剂、增塑剂和除味剂在研磨过程中的协同,即使在水分较少的情况下也可以减少异味的产生,同时减少研磨时对橡胶分子结构的破坏,如此一来,即使减少水的加入,橡胶粒与水的重量配比由传统的2:1左右上升至6:1左右,也能够取得与传统研磨相近的效果,并使得最后研磨成的微细湿橡胶粉的相对湿度维持在12%左右(传统水磨后微细湿橡胶粉的相对湿度维持在25%左右),如此一来,可以为后续的干燥节约大量的能量消耗,而且可以降低对干燥风的温度要求,无需在高温热风下依旧可以实现快速干燥;

表1和表2是橡胶粒研磨实验的数据,表1中将不同重量组分的橡胶粒、水、软化剂、增塑剂和除味剂进行配比,然后在相同条件下进行研磨,然后检测不同实验组中研磨后的颗粒相对湿度、橡胶分子完整性以及记录研磨过程中是否产生异味,实验结果如表2所示。

表1不同研磨配比下的实验分组数据

项目橡胶粒软化剂增塑剂除味剂实验一9090000实验二9060000实验三9045000实验四9030000实验五9015000实验六90150.50.80.3实验七90100.50.80.3实验八901500.80.3实验九90150.500.3实验十90150.50.80

表2不同研磨配比下的实验检测数据

项目颗粒相对湿度橡胶分子完整性是否产生异味实验一46.70%完整实验二36.52%完整实验三32.32%完整实验四24.35%部分破坏实验五12.28%部分破坏实验六11.53%完整实验七9.38%部分破坏实验八11.66%部分破坏实验九11.56%部分破坏实验十11.59%完整

从实验一到实验五的数据分析可知,当橡胶粒和水的重量配比小于2:1时,即使不添加软化剂、增塑剂和除味剂等研磨助剂,研磨得到的湿橡胶粉的分子依旧能够保证良好的完整性,而且研磨过程中不会产生异味,但是此时得到的湿橡胶粉的相对湿度较大,不利于后续的干燥操作;当橡胶粒和水的重量配比大于2:1后,研磨得到的湿橡胶粉的分子开始遭到破坏,当橡胶粒和水的重量配比大于6:1后,研磨得到的湿橡胶粉的分子不仅遭到破坏,而且研磨过程中会发热产生异味,但是添加软化剂、增塑剂和除味剂等研磨助剂后,会缓解分子破坏和产生异味的情况,当橡胶粒、水、软化剂、增塑剂和除味剂的重量配比为90:15:0.5:0.8:0.3时,依旧可以得到完整的湿橡胶粉的分子结构,并且消除研磨过程中产生的异味,但是对比实验六和实验七发现,当橡胶粒和水的重量配比进一步增大时,即使加入软化剂、增塑剂和除味剂等研磨助剂,依旧不能够保证研磨橡胶分子的完整性,由此可知,水的配比不能过低,低于10%后,即使增加助剂也不可以获得良好研磨结果。对比对比实验八至实验十的结构发现,软化剂和增塑剂的协同作用对维持橡胶分子的完整性具有重要作用,除味剂对研磨过程中产生的异味具有很好的消除作用;

S2、太阳能加热介质油;储存在介质储存罐内的介质油通过循环泵经由介质输送管道输送至承压式密封太阳能集热板内,承压式密封太阳能集热板吸收太阳能快速加热介质油,并输送至介质换热器,经过换热后,介质油重新进入介质储存罐内循环;采用太阳能加热介质油的方法为干燥热风提供热源,从而取代了传统使用燃烧天然气产生干燥热风的方法,可以减少能源消耗,同时,太阳能集热板采集的热能直接输入干燥炉加以利用无需储热装置,使得整套装置运行效率高,占地面积小;其中为了满足后续加热的要求,本系统采用的介质油为自行开发的混合介质油,由重量份为65份的加氢尾油、33份的双苄基甲苯型介质油、0.5份的阻焦剂(聚链烯基琥珀酰亚胺酯化物,由湖北本心环保科技有限公司提供)、0.8份稳定剂(由二缩水甘油醚和乙基己酸钡以1:1的质量比组成)、0.3份抗氧化剂(由三氯化铈、对苯二甲酸和焦亚硫酸钠以1:2:1的质量比组成)混合而成,本混合介质油具有低热容比、高沸点的特性,本介质油可以快速吸收太阳能转化的热能,升温速度快,实验数据表明本介质油在承压式密封太阳能集热板内3min左右即可由常温升温至350-380摄氏度,并且在350-380摄氏度时依旧具备良好的热稳定性,而且不会产生酚类物质,尤其适用于太阳能加热的快速升温,其具体参数可见表3;

表3使用自制混合介质油与常用介质油的性能参数对比数据

表3是本发明自制的混合介质油与重柴油(常用矿物导热油)和联苯醚型导热油(常用合成导热油)各个性质的比较,从表3可以看出,本发明自制的混合介质油相比重柴油(常用矿物导热油)不仅具有较高的使用温度,而且具有较低的比热容(比热容越低,升高1摄氏度所需吸收的热量越少),本发明自制的混合介质油相比联苯醚型导热油(常用合成导热油)虽然最高使用温度略有不及,但是同样具有较低的比热容,而且使用过程中不会产生酚类物质,可以避免对容器造成损坏;

S3、热交换形成加热热风;在鼓风机的驱动下,外界环境的低温空气经过废热回收换热器进入到回转炉体并吸收排放出干燥器的湿热空气的热量,使低温空气温度提升并降低湿度,然后温暖空气再经过介质换热器,由于介质油同时流过介质换热器,温暖空气吸收介质油的热量快速升温,形成高温干燥的热风并送进回转炉体;其中,用于干燥湿橡胶粉的低温空气首先经过与废热回收换热器回收的热量进行热交换后变成低湿度高温度的暖空气,然后在于介质油进行热量交换,使得用于干燥湿橡胶粉的暖空气迅速升温成150-170摄氏度的热风,如此一来,无需补充其他热源,可以只通过太阳能即可实现对干燥热风的加热,而传统使用天然气加热热风时,为了增强干燥效率,一般会使得干燥热风维持在300-400摄氏度,热风温度过高,会使得橡胶粉中的含硫污染物随干燥过程中产生的废气一同排出,污染环境,而且高温会破坏橡胶分子的结构,经过实验证明,当干燥热风的温度维持在150-170摄氏度时,虽然干燥效率相对于干燥热风维持在300-400摄氏度时降低30%左右,但是干燥过程中不会因为温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染,也不会破坏橡胶分子的结构,而且由于步骤S1中制得的微细湿橡胶粉的相对湿度比传统的低50%左右,因此,可以弥补由于干燥热风温度降低所带来的效率降低的问题;

S4、湿橡胶粉回转干燥;回转炉体内设置螺旋隔板,由步骤S1制得的微细湿橡胶粉从入口进入回转炉体,在炉体旋转过程中使湿润橡胶粉在其中翻滚,使橡胶粉蓬松并与热风充分接触从而蒸发水分,并且螺旋隔板可推动橡胶粉从入口向出口转移,当橡胶粉到达出口时已经充分干燥并从出口排出;其中,为了使湿橡胶粉干燥效率更高,特使用回转炉体取代传统干燥工艺中的热风闪蒸炉,由于回转炉体在旋转过程中使得湿润橡胶粉在炉体内翻滚,不仅扩大了热风与湿润橡胶粉的接触面积,而且在干燥过程中会使得橡胶粉蓬松,使得干燥更加均匀,避免橡胶粉结块,提高了橡胶粉的干燥质量,通过螺旋隔板利于控制橡胶粉在回转炉内的干燥时间,传统的工艺中使用鼓风机对干湿粉进行分选和输送,不利于干燥时间的控制;

S5、废热回收;吸收了水分的干燥热风形成湿热空气从废热回收换热器排出回转炉体从而回收废热,废热回收换热器回收的热量用于循环加热外界环境的低温空气;其中,通过废热回收换热器可以回收吸收了水分的干燥热风中的部分热量,并用于加热鼓风机中的低温空气,从而可以实现了部分热量的循环使用,进一步的节约了能耗。

本实施例中,控制介质油进入介质换热器进行换热的温度为360-370摄氏度,控制换热后高温干燥热风的温度为160摄氏度,螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为3-5min。实验中发现,承压式密封太阳能集热板可以在很短的时间内将混合介质油升温至350-380摄氏度(实验发现介质油只需经过三个循环,大概5分钟就可升温至350-380摄氏度),如果需要升温至超过380摄氏度的温度,介质油需要经过多次循环才可以达到,而且当混合介质油温度升温至350-380摄氏度时,通过普通的介质换热器即可将用于干燥湿橡胶粉的暖风升温至150-170摄氏度,对介质换热器的要求不高,可以节约设备成本,高温干燥热风的温度最好维持在160摄氏度,此温度下的干燥热风具有较高的干燥效率,同时不会因为温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染,也不会破坏橡胶分子的结构。螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为3-5min,实验证明,当进入回转炉内的微细湿橡胶粒相对湿度为10%,且高温干燥热风维持在160摄氏度时,通过回转炉体只需3-5min既可完成对微细湿橡胶粒的干燥要求,而传统的热风闪蒸炉工艺一般需要20-30min才能取得相同的效果,同时对比传统的热风闪蒸炉干燥方式,热风闪蒸炉每吨成品消耗电能100千瓦时、天然气80立方米,而采用本发明的干燥方法每吨成品仅消耗电能30千瓦时。

实施例2:一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的装置。

参照图2所示,一种利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的装置,包括:太阳能集热板1、介质管道2、介质循环泵3、介质储存罐4、介质换热器5、回转炉体6、废热回收换热器7、鼓风机8和控制器9,所述介质储存罐4的出液口通过介质循环泵3与太阳能集热板1的进液口连接,所述太阳能集热板1的出液口通过介质管道2与介质换热器5的进液口连接,所述介质换热器5的出液口通过管道与介质储存罐4的进液口连接,鼓风机8的进风口通过管道与废热回收换热器7的第一进风口连接,所述废热回收换热器7的第一出风口与介质换热器5的进风口连接,所述介质换热器5的出风口通过管道连接到回转炉体6的进风口,所述回转炉体6的出风口与废热回收换热器7的第二进风口连接,所述回转炉体6内安装有螺旋隔板,湿橡胶粉从螺旋隔板的入口端进入回转炉体6,控制器9分别与太阳能集热板1、介质循环泵3、介质储存罐4、介质换热器5、回转炉体6、废热回收换热器7以及鼓风机8的信号端连接。

本干燥的装置工作原理为:储存在介质储存罐4内的介质油首先通过介质循环泵3输送进入太阳能集热板1内进行循环加热,当介质油达到要求的温度后,通过介质管道2进入介质换热器5内与干燥热风进行热交换,干燥热风经过热交换升温后进入回转炉体6内与湿橡胶粉进行热交换,并将湿橡胶粉内的水分一同带出,携带水分的废气通过废热回收换热器7与鼓风机8输送的低温空气进行热交换,使低温空气温度提升并降低湿度,经过热交换的废气可直接排出,而经过升温的新鲜空气直接进入介质换热器5内与介质油进行热交换进一步的升温和降低湿度,以达到作为干燥热风的要求,干燥热风再与湿橡胶粉进行热交换,如此循环,实现利用太阳能对湿橡胶粉进行干燥的要求。

本实施例中,所述太阳能集热板1为承压式密封太阳能集热板,所述承压式密封太阳能集热板1的出液口安装有介质油温度检测装置,所述介质油温度检测装置与控制器9连接,当介质油温度检测装置检测到介质油的温度符合要求后,控制器9可以打开介质管道2上的阀门,将介质油输送至介质交换器5内进行换热,在介质油不符合换热温度时,介质管道2上的阀门关闭,介质油在承压式密封太阳能集热板1内循环加热。

本实施例中,所述介质换热器5的出风口安装有热风温度检测器,所述热风温度检测器与控制器9连接,根据热风温度检测器检测到的热风温度,控制器9可以通过控制介质油的流量大小,使得干燥热风温度维持在设定的热交换温度。

本实施例中,所述回转炉体6的物料出口端安装有物料水分检测装置,所述物料水分检测装置与控制器9连接,当物料水分检测装置检测到成品橡胶粉中水分过高或者过低时,可以通过控制器9调节螺旋隔板的推送速度,以便调节回转炉体6内的热交换时间或者效率,以满足产品质量的要求。

以上所述为本发明的较佳实施例而已,但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容,所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本发明保护的范围。

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