多级流化造粒喷雾干燥机
多级流化造粒喷雾干燥机
“结构-工艺-控制”全景梳理
一、设备定位
把“喷雾干燥”与“流化造粒”耦合在一塔内完成：上部喷雾成球、下部流化长大，一步得到粒度均匀、高球形度、流动性好的颗粒，可连续万吨级生产。
二、结构革新要点
干燥塔：上进风+上排风混合流，塔顶热风分配器形成可控向下流线；取消传统底排风短路。
内置多级流化床：
优化分布板：开孔率分区可调，0.2–1.0 m/s宽范围流化气速，防止死床与沟流。
- 二段造粒区：
???① 塔顶细粉回注→与上行雾滴“顶喷附聚”；
???② 塔底高压喷嘴→与下行半干颗粒“底喷涂布”。
雾化器：新型双流体/压力-气流复合喷嘴，Sauter粒径15–80 μm可调，防堵、防滴漏。
热风系统：塔体高径比1.8–2.2，切向+轴向双进风，温差≤±3 ℃，干燥强度≥6 kg H?O·m?3·h?1。
在线模块预留：激光粒度、近水分、图像球形度检测接口；CIP自动清洗喷头；PLC+APC智能控温-控压-控风量。
三、一步法工艺流程（8步闭环）
| 步骤 | 关键控制点 | 目的 |
|---|---|---|
| ① 原料预处理 | 粘度≤800 cP，固含量30–55 % | 保证雾化连续、不堵嘴 |
| ② 加热空气 | 180–220 ℃（可调），风量与塔内负压-150至-200 Pa | 提供蒸发潜热，控制塔内湿度 |
| ③ 料浆雾化 | 喷嘴压力0.3–1.2 MPa；气液比0.8–1.5 | 粒径D50=35 μm，分布窄 |
| ④ 雾粒干燥成球 | 混合流停留8–12 s；颗粒含水12–18 %落入流化床 | 表面张力成球，防止裂纹 |
| ⑤ 流化造粒 | 床温70–90 ℃；粘结剂/母液雾化喷量0.5–2 %（对固体） | 颗粒长大至0.2–1.0 mm，球形度≥0.9 |
| ⑥ 颗粒排出 | 溢流口高度可调，在线筛分＜0.1 mm细粉返塔 | 产品粒度分布RSD≤10 % |
| ⑦ 除尘尾气 | 旋风+布袋两级，排尘≤20 mg·m⁻³；露点差≥15 ℃防结露 | 满足当地环保标准 |
| ⑧ 系统监控 | 温度±1 ℃、压力±50 Pa、风量±3 %闭环；支持远程OEE统计 | 批次间质量稳定，人工减少50 % |
粒度分布窄：D10-D90跨度≤1.3（传统喷雾2.0）。
球形度高：圆度≥0.92，流动性（休止角）≤28°。
溶解快：比表面积200–400 m2·g?1可控，30 s冷水溶解率≥95 %。
五、应用领域拓展
高端功能颗粒：速溶食品、益生菌微胶囊、陶瓷造粒粉、锂电正极前驱体、缓释肥料、药物微丸等。
六、未来升级路线
智能闭环：在线粒度→风量/雾化压力自整定，实现±5 %粒径波动。
绿色节能：尾气热泵回用+低氮燃烧，综合能耗降20 %。
一键清洗：360°旋转喷球+真空废液回收，CIP时间≤30 min。
数字孪生：CFD-DEM耦合模型实时预测颗粒长大，缩短新品研发周期50 %。
