CN109499476A

CN109499476A - 粘性粉体制备系统及方法

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Publication number: CN109499476A
Application number: CN201710832844.6A
Authority: CN
Inventors: 张建新; 孙汝柳; 李; 李�一; 王婧; 过良; 柴璐璐
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2037-09-15
Also published as: CN109499476B

Abstract

本发明公开一种粘性粉体制备系统，包括喷雾干燥塔体，喷雾干燥塔体通过设置于混合料仓上的粉体进料口与混合料仓连接，还包括表面处理剂进料设备，表面处理剂进料设备连接于混合料仓上靠近所述粉体进料口的位置，表面处理剂进料设备用于向混合料仓转中加入表面处理剂。本发明还公开一种基于上述系统的粘性粉体制备方法。本发明中的粘性粉体制备系统及方法，表面处理剂与粉体及时进行混合，表面处理剂对橡胶粒子等粘性粉体的表面进行改性，降低粘性粉体的团聚程度；减少了粘壁现象的产生，从而提高生产效率和粉体产率。

Description

粘性粉体制备系统及方法

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种粘性粉体制备系统及方法。

背景技术

粉体物料是化工生产中常见的物料形式，因此粉体物料的制备是作为一种重要的技术日益为行业所重视。粉体的团聚是指粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接形成的由多个颗粒形成的较大的颗粒团簇的现象。通常按照其形成的原因，团聚现象一般分为软团聚和硬团聚。软团聚一般认为是由于粉体表面的原子、分子之间的静电力和库仑力所致，该种团聚可以通过一些化学的作用或施加机械能的方式来消除；硬团聚除了原子、分子间的静电力和库仑力以外，还包括液体桥力、固体桥力、化学键作用力以及氢键作用力等，因此硬团聚体在粉末的加工成型过程中其结构不易被破坏，而且将影响粉体的性能。

团聚现象是超细粉体制备及保存过程中的一个难题，由于超细橡胶粒子粉体物料具有比表面积大、自身具有粘性、易于团聚性以及具有较强的自粘性等特点，使得超细橡胶粒子粉体物料极易发生团聚现象。因此，团聚现象对于超细橡胶粒子的制备与保存的影响尤为突出。

若不及时进行表面处理，容易形成大的团聚结块，尤其是在温度较高时更容易发生。同时也会在生产设备的器壁、管道内壁形成粘壁物料，粘壁的物料由于长时间停留在设备或管道的内壁上，会结块聚集，若有局部的脱落会形成大块物料，影响产品品质。为了清除设备器壁和管道内壁上的粘壁物料，不得不中途停止生产，进行设备的清理工作，这样就缩短了设备的有效生产时间，降低了设备的有效产能，造成产品损失。超细橡胶粒子的软团聚往往是形成硬团聚的前驱，如不及时分散打碎，会形成硬团聚的大颗粒。由于橡胶产品的表面活性，更容易形成机械力难于打破的硬团聚，从而影响物料的性能，造成巨大的物料损失。

为了改变粘性粉体的团聚，在粉体物料中加入分散剂是一种控制橡胶粒子团聚的有效方法。通过适量分散剂的加入，分散剂附着于橡胶粒子表面，将橡胶粒子隔开，依靠分散剂的空间效应，从而控制橡胶粒子的团聚规模。在现有技术中，通常是采用及时加入分散剂的方法对橡胶粒子进行表面改性。另外，机械搅拌在一定程度上也能够打破团聚，获得具有一定分散度的橡胶粒子，在生产中产生的具有软团聚的橡胶粒子团聚颗粒，可以在机械力作用下被重新分散；机械搅拌的方法与加入分散剂的方法可以结合使用，此时机械搅拌能够使分散剂较好均匀分散在橡胶粒子表面，从而获得理想分布的稳定的超细橡胶粒子产品。

除了团聚现象，粉体物料的生产中还存在另外一个影响物料生产的现象，即物料粘壁现象，通常物料发生粘壁的具体原因有：半湿物料粘壁，低熔点物料热熔性粘壁以及干粉表面粘壁。

超细粉末橡胶粒子产品是一种新型材料，超细粉末橡胶粒子产品属于粉体物料，常规产品有超细粉末丁苯橡胶(PSBR)、超细粉末丁腈橡胶(PNBR)、超细粉末顺丁橡胶(PBR)、超细粉末氯丁橡胶(PCR)和超细粉末硅橡胶等。粉末橡胶类产品，其在干粉状态时由于其具有表面粘性，因此，在其生产与保存中容易发生粘壁现象和团聚现象。

喷雾干燥方法是一种重要的粉体制造技术，适用于多种粉体物料的制备。在现有技术中，喷雾干燥技术被用于超细粉末橡胶的制备。在喷雾干燥制备粉末橡胶的生产工艺中，根据原料及制备工艺的不同，粉末橡胶的平均粒径范围通常控制分布在30～500nm间调控。由于团聚作用，在喷雾干燥气流中的粉末橡胶颗粒多数松散团聚，所以实际团聚后粒径分布范围多为10μm～200μm间分布，借助离心力把颗粒甩到设备器壁并捕集它们。

喷雾干燥塔收集到的超细橡胶粒子为中间产品。进行进一步技术处理，通常是采用物理混合方法对于胶粉表面进行处理，处理方法是使用混合设备对中间产品胶粉与表面处理剂进行混合，在中间产品胶粉表面附着上表面处理剂，从而改变胶粉的表面粘性，确保胶粉在输送、包装、储运过程中不会发生粘连结块。

由于胶粉本身具有粘性，通常会有一定量的胶粉在喷雾干燥塔器壁(主要是下部内壁)，收集料仓，输送管路，旋风收集器内壁等设备内部表面逐渐积聚，在生产中由于粉末胶等粘壁积聚，通常在每3～5天即需要打开一次设备，对设备内部进行清理。劳动强度较大，效率低。

由于物料等表面粘性，收集到的粉末胶产品需要转移到后处理单元进行表面处理，因为气力输送会造成管路内壁聚集粘壁，堵塞后无法使用，故难于使用管线气力长时间输送。实际多采用人工运输到后处理单元。清理收集到的粘壁胶粉已经部分聚集结块成为胶块，已不能作为超细胶粉产品，造成原料的浪费。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种粘性粉体制备系统，包括喷雾干燥塔体，所述喷雾干燥塔体通过设置于混合料仓上的粉体进料口与所述混合料仓连接，还包括表面处理剂进料设备，所述表面处理剂进料设备连接于所述混合料仓上靠近所述粉体进料口的位置，所述表面处理剂进料设备用于向混合料仓转中加入表面处理剂。

本发明中的粘性粉体制备系统中设置有表面处理剂进料设备，并且表面处理剂进料设备连接于所述混合料仓的上靠近粉体进料口的位置，这样的设置使得在粉体由喷雾干燥塔进入到混合料仓中时，就可以使得表面处理剂与粉体进行混合，表面处理剂对橡胶粒子等粘性粉体的表面进行改性，降低粘性粉体的团聚程度。

在本发明一个优选的实施中，所述表面处理剂进料设备包括表面处理剂进料管线，所述表面处理剂进料管线的第一端沿水平方向与所述混合料仓的仓壁连接；所述表面处理剂通过所述表面处理剂进料管线进入所述混合料仓。

采用管线的方式向混合料仓中加如表面处理剂，结构简单，成本低廉，适于工业生产。表面处理剂进料管线的第一端沿水平方向与所述混合料仓的仓壁连接，使得表面处理剂可以沿水平方向进入，使得表面处理剂在混合料仓中的运动轨迹更加合理，从而与粘性粉体进行更佳混合。

在本发明一个优选的实施中，所述表面处理剂进料管线的第一端与所述混合料仓的连接角度在水平面上可调节。

根据表面处理剂的具体性质可以对表面处理剂进料管线的第一端与所述混合料仓的连接角度进行调节，从而扩大系统的适应性，针对于不同的粘性粉体以及表面处理剂，均能做使得粘性粉体的团聚程度。

在本发明一个优选的实施中，所述粉体进料口设置于所述混合料仓的顶部，所述粉体进料口的中心点位于所述混合料仓中心至所述仓壁在水平方向的连线上。

在本发明一个优选的实施中，所述粉体进料口的中心点到所述述混合料仓中心的水平距离为所述粉体进料口的中心点到所述仓壁水平距离的2倍。

在本发明一个优选的实施中，所述粉体进料口的中心点到所述混合料仓中心的水平连线在所述表面处理剂进料管线的第一端的延长线所在的水平面上的投影，与所述表面处理剂进料管线的第一端延长线的夹角为α，55°≤α≤75°。

在本发明一个优选的实施中，所述表面处理剂为粉末状固体，所述表面处理剂的堆密度为0.6g/cm³～3.0g/cm³。

在本发明一个优选的实施中，所述表面处理剂进料设备还包括计量装置，所述计量装置设置于所述表面处理剂进料管线上，所述表面处理剂经过所述计量装置进入到所述表面处理剂进料管线。

在本发明一个优选的实施中，所述表面处理剂进料设备还包括进风控制装置，所述进风控制装置设置在所述表面处理剂进料管线上，用于控制进入所述表面处理剂进料管线的吹送风的风量；所述表面处理剂进料管线的第二端进入的吹送风，将进入所述表面处理剂进料管线的表面处理剂吹入所述混合料仓。

在本发明一个优选的实施中，所述表面处理剂进料设备还包括进风控温装置，所述进风控温装置设置在靠近所述表面处理剂进料管线的第二端处，用于控制所述吹送风的温度。

本发明中，进风控温装置的设置使得吹送风的温度较低，吹动风将表面处理剂吹入到混合料仓时，同时可以及时对喷雾干燥塔体进入到混合料仓中的粘性粉体进行了降温，降低了粘性粉体表面温度和表面粘性，从而降低橡胶粒子团聚程度。

本发明的另一方面，还提供一种粘性粉体制备方法，该方法包括以下步骤：

在喷雾干燥塔体中制备粉体；

将粉体由喷雾干燥塔体转移到混合料仓中；

其特征在于，在粉体进入混合料仓中时，将表面处理剂加入到混合料仓中，表面处理剂与粉体在混合料仓的粉体进料口位置进行混合。

在本发明一个优选的实施中，通过进风控制装置控制吹送风将表面处理剂吹送入混合料仓中，吹送风的流量为流量范围为0.03～0.3Nm³/Min。

在本发明一个优选的实施中，所述吹送风采用0.03～0.3MPa压缩空气；更为优选的，所述吹送风采用0.10～0.20MPa压缩空气。

在本发明一个优选的实施中，对吹送风温度的温度进行控制，控制吹送风温度在30℃以下；更为优选的，控制吹送风的温度为25℃±3℃。

对吹送风的温度进行控制可以更好的控制粉体的团聚程度，在较低的温度条件下，粘性粉体更不容易发生团聚。

总的来说本发明中的粘性粉体制备系统及方法具有以下的有益效果：

(1)本发明中的粘性粉体制备系统及方法可以降低粘性粉体的团聚程度，从而减少了后续需要机械破坏粘性粉体团聚物的分散工作，挺高了生产效率。

(2)通过表面处理剂对粘性粉体表面的进行及时改性，降低了粘性粉体的表面粘性，从而减少了粘性粉体在后续设备中的器壁管道附着粘壁，减少设备清理次数，提高设备利用率；由于延长设备的停车清理周期，从而降低了操作人员的人工操作强度。

(3)减少了粘性粉体在后续设备中的器壁管道附着粘壁，从而减少了因为粘壁再进行脱落形成不合格粉体的量，从而提高了产品合格率，降低生产成本，减少了固废的产生量。

(4)由于计量装置以及进风控制装置的设置，使得表面处理剂改善胶粉表面性能，可以实现粘性粉体产品的自动输送。

(5)粘性粉体的团聚得到有效的控制，从而使得团聚粒径范围得到有效控制，进一步的使得最终产品粒径分布范围得到优化，终产品粒径分布范围范围变窄，团聚颗粒总体变细，提高产品质量。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明实施例中的粘性粉体制备系统及其控制流程示意图；

图2a和图2b是本发明实施例中的表面处理剂进料管线与混合料仓的两种连接关系示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明涉及一些英文缩写做一个整体的说明，其中：kg为质量单位千克；h为时间单位小时；min为时间单位分钟；°为角的度数单位度；g/cm³为密度单位克每立方厘米；g/min为物料单位克每分钟；kg/h为物料流量单位千克每小时；Nm³/min表示：标准状态立方米每分钟，N指标准状态，具体是指温度20摄氏度，压力为1个大气压之下的状态；MPa为压力单位兆帕；℃为温度单位摄氏度；DN表示公称直径，表示直径；mm为长度单位毫米，μm为长度单位微米。

图1为本发明实施例中的粘性粉体制备系统及其控制流程示意图，本发明实施例中的粘性粉体制备系统，包括喷雾干燥塔体1，喷雾干燥塔体1作为生成的粘性粉体的容纳腔。如图1所示，在喷雾干燥塔体1的顶部设置有原料液进口模块2、热风进风模块3以及原料液雾化器4；另外，在喷雾干燥塔体1上还可以设置有塔体出风口模块7；喷雾干燥塔体1包括位于上侧的直筒段13和位于直筒段13下侧并与直筒段13连接的锥段14。具体的由喷雾干燥工艺得到粘性粉体的过程在现有技术中已经非常成熟，在此不再赘述。本发明实施例采用喷雾干燥技术进行粘性粉体的制备，具体的本发明实施例尤其适用于超细粉末橡胶粒子产品的制备。

如图1和图2a(或图2b)所示，喷雾干燥塔体1上设置有粉体出口11，粉体出口11通过设置于混合料仓5上的粉体进料口51与5混合料仓5连接，在图1中，粉体出口11和粉体进料口51通过一个管状结构连接，该管状结构上端与喷雾干燥塔体1连接，管状结构下端与混合料仓5连接，从而实现粉体由喷雾干燥塔体1至混合料仓5的转移。优选的，在粉体出口与喷雾干燥塔体1之间设置有自动出料阀12，通过自动出料阀12对于出料的控制更加精确简便。

本发明实施例中的粘性粉体制备系统还包括表面处理剂进料设备6，表面处理剂进料设备6连接于6混合料仓5上靠近粉体进料口的位置，表面处理剂进料设备6用于向混合料仓5转中加入表面处理剂。本发明中的表面处理剂可以为碳酸钙、高岭土、滑石粉、氢氧化镁、氢氧化铝等无机粉体。表面处理剂与进入混合料仓5中的粉体进行混合，从而降低了粉体的表面粘性，从而控制粘性粉体的团聚形成。具体的，在喷雾法制备超细橡胶粒子过程中，在超细橡胶粒子干燥成型后立即加入表面处理分剂，对超细橡胶粒子进行表面处理改性，从而控制超细橡胶粒子的团聚形成，使其不再易于团聚与粘壁，难于形成附着于容器管路表面的附着层，从而延长了容器管路的清理周期；减少相关粉体颗粒发生团聚聚集在后续设备管线中的表面附着，便于采用管路输送粉体；通过表面处理剂的及时分散加入，控制超细橡胶粒子团聚的形成，避免硬团聚，减少软团聚，从而使产品易于打散混合，减少后续机械高速分散时间，避免高温变性，提高生产效率，降低能耗。

作为对表面处理剂进料设备6的进一步的改进，本发明实施例中的表面处理剂进料设备6包括表面处理剂进料管线61，表面处理剂进料管线的第一端611沿水平方向与混合料仓5的仓壁连接；表面处理剂通过表面处理剂进料管线61进入混合料仓5中。

优选的，如图1所示，粉体进料口51设置于混合料仓5的顶部，粉体进料口5的中心点位于混合料仓5中心至仓壁在水平方向的连线上。如图2所示，由混合料仓5中心到仓壁的距离为L，粉体进料口51的中心点到混合料仓中心的水平距离为所述粉体进料口的中心点到所述仓壁水平距离的2倍，即其中粉体进料口51的中心点到混合料仓中心的水平距离为2/3L，进料口的中心点到所述仓壁水平距离为1/3L。

在一些实施例中，还可以在混合料仓5上设置排气口55，以此来调整混合料仓5中的为压力环境，例如可以事儿排气口55处于打开状态，从而保证混合料仓5中的为常压环境。

在一些实施例中，表面处理剂进料管线61的第一端611与混合料仓5的连接角度在水平面上可调节。具体的，这样的调节是为了使得表面处理剂与粉体之间实现最佳的混合。图2a和图2b是本发明中的表面处理剂进料管线与混合料仓的两种连接关系示意图；图2a和图2b是图1中的粘性粉体制备系统的局部俯视图，包括表面处理剂进料管线61第一端611和混合料仓51。其中，粉体进料口51的中心点到混合料仓5中心的水平连线在表面处理剂进料管线61的第一端611的延长线所在的水平面上的投影，与表面处理剂进料管线的第一端611延长线的夹角为α，在本发明中α取值范围为：55°≤α≤75°。在图2a中α为55°，在图2a中α为75°。例如α可以为60°、65°或70°等中间的取值，本领域技术人员根据本发明的披露可以清楚得到，在此不再赘述。

优选的，如图2a和图2b所示，其中的粉体进料口51的中心点在表面处理剂进料管线61的第一端611的延长线所在的水平面上的投影，位于表面处理剂进料管线61的第一端611的延长线上。这样的设置方式使得由表面处理剂进料管线61的第一端611进入到混合料仓5中时，与从粉体进料口51进入到混合料仓5中的粉体直接混合。优选的，如图1和图2a(或图2b)所示，混合料仓5包括位于上侧的直筒段52和位于直筒段52下侧并与直筒段52连接的锥段53；其中的表面处理剂进料管线61的第一端611与直筒段52的仓壁连接，并且在靠近粉体进料口51的位置。具体的考虑到表面处理剂进料管线的管径，本发明中的延长线指的是表面处理剂进料管线的中心线的延长线。这样的设置使得粘性粉体进入混合料仓的瞬间即可与表面处理剂接触，从而更有利于两者的混合和降低粘性粉体的团聚程度。

另外，为了对混合料仓5中粘性粉体与表面处理的混合物进行收集，在锥段53下的出口处连接有收集料仓54；为了将收集料仓54中的混合物输送出收集料仓54，在收集料仓54下侧混合物的出口处，连接有设置有粉料输送装置8，在本发明中，粉料输送装置8包括粉料输送器81和粉料输送管线82，粉料输送器81与粉料输送管线82的第一端821连接；还可以采用吹送风的方式进行混合物的输送，因此可以设置如图1中所示的送风模块83。混合物由粉料输送管线82的第二端822进入到粉料产品仓9中，在粉料产品仓9的下游为包装模块91。为了保证粉料产品仓9中的气压为常压，在粉料产品仓9的顶部设置有放风口92。

在一些情况下，可以对收集料仓54中混合物采用人工的方式，例如可以采用移动料斗将收集料仓54下侧混合物的出口处收集到的混合物进行转移，将混合物转移到后续的模块中，从而进行后续的包装等操作。

优选的，本发明中的表面处理剂为固体细粉状物料，堆密度范围在0.6～3.0g/cm³之间，可以依据表面处理剂的堆密度调整α的最佳角度，表面处理剂的堆密度接近于0.6g/cm³则α角的角度越接近于55°为优，表面处理剂的堆密度接近于3.0g/cm³则α角的角度越接近于75°为优；其中如图2a所示，其中的α角为55°，如图2b所示其中的α角为75°。α角的度数的选择可以使得表面处理剂以最佳的方式进入到混合料仓5中，从而实现与粉体的最充分的混合，如图2a和图2b所示，其中的箭头标注的路径10为表面处理剂与粉体混合后在混合料仓5中的大概路径，由该路径可知，这样可以使得表面处理剂与粉体的混合物得以充分混合，同时降低粘性粉体团聚程度。

作为对本发明的进一步的改进，如图1所示，表面处理剂进料设备6还包括计量装置62，计量装置62设置于表面处理剂进料管线61上，表面处理剂经过计量装置62进入到表面处理剂进料管线61。进一步的，将如图1所示，表面处理剂进料管线61为多段结构，靠近第一端611的一段为第一段，第一段水平设置，计量装置62所在的一段为第二段，第二段与第一段连接，且第二段远离第一段的一端在竖直方向上的高度高于第二段与第一段连接的一端的高度；进一步的第三段与第二段连接，并且第三段远离第二段的一端在竖直方向上的高度高于或等于第三段与第二段连接的一端的高度。从而使得第二段为倾斜的，从而使得由计量装置62进入表面处理剂进料管线61第二段中的表面处理剂在重力作用下可以滑向第一段，并且避免表面处理剂进入到第三段，使得进入到表面处理剂进料管线61的表面处理剂得到充分的利用。进一步的，其中的计量装置62可以为计量称，通过计量称调节表面处理剂的加入量，调节过程方便快捷；优选的，计量称的流量范围为20g/min～100g/min，流量范围适当，可以提高计量称计量的准确性并且能够很好的达到表面处理剂的加入速度的要求。

优选的，如图1所示，表面处理剂进料设备6还包括进风控制装置63，所述进风控制装置63设置在所述表面处理剂进料管线上，用于控制进入所述表面处理剂进料管线的吹送风的风量，表面处理剂进料管线的第二端612进入的吹送风，将进入表面处理剂进料管线61的表面处理剂吹入混合料仓5中。进一步的，进风控制装置63包括流量计631和风量控制阀632，流量计631和风量控制阀632串联设置在表面处理剂进料管线61上，流量计631相对于分量控制阀更加靠近表面处理剂进料管线的第二端612；吹送风由第二端进入表面处理剂进料管线61，其中流量计631对吹送风的流量进行测量，而流量的大小可以通过调节阀门632进行调节。另外，优选的，通过流量计631与风量控制阀门632相配合，可以实现对吹送风流量的自动控制。优选的，吹送风的流量范围为0.03～0.3Nm³/min(本发明中，Nm³/min表示：标准状态立方米每分钟，N指标准状态，具体是指温度20摄氏度，压力为1个大气压之下的状态)。

进一步的，采用压缩空气为表面处理剂进料管线61第二端612提供吹送风，优选的，压缩空气选用0.03～0.3MPa的压缩空气；更优选的，选用0.10～0.20MPa的压缩空气。

由于粘性粉体表面的温度对于粘性表面粉体，尤其是对于橡胶粒子表面粘性有很大的影响；通常温度较低的情况下橡胶粒子表面粘性也会比较低。因此本发明对粘性粉体的表面温度进行控制。优选的，如图1所示，本发明通过在表面处理剂进料设备6中设置进风控温装置64，进风控温装置64设置在靠近表面处理剂进料管线61的第二端612处，用于控制所述吹送风的温度；通过控制吹送风的温度，吹送风与粘性粉体接触时，可以降低粘性粉体的温度。优选的，吹送风的温度控制在30℃以下；在一些更为常见的情况下，优选的，吹送风的温度控制在25±3℃，即22℃～28℃。

基于上述的粘性粉体制备系统，本发明还公开一种粘性粉体制备方法，该方法包括以下步骤：

在喷雾干燥塔体1中制备粉体；

将粉体由喷雾干燥塔体1转移到混合料仓5中；

在粉体进入混合料仓5中时，将表面处理剂加入到混合料仓中，表面处理剂与粉体在混合料仓的粉体进料口位置进行混合。

优选的，通过进风控制装置63控制吹送风将表面处理剂吹送入混合料仓中，吹送风的流量范围为0.03～0.3Nm³/min。

优选的，所述吹送风采用0.03～0.3MPa的压缩空气；进一步的，选用0.10～0.20MPa的压缩空气。

优选的，本发明中的方法可以对吹送风温度的温度进行控制，吹送风的温度控制在30℃以下。在一些更为常见的情况下，优选的，吹送风的温度控制在25±3℃，即22℃～28℃。

根据上述的粘性粉体制备系统，下面结合实际的生产实例对本发明中的粘性粉体制备系统及方法的效果进行具体的说明。

实施例1

本实施中制备以丁苯橡胶乳液为原料的超细粉末丁苯橡胶产品，最终产品为复合丁苯橡胶胶粉产品。

在本实施例中，雾干燥塔体1为锥底塔式干燥器，混合料仓5设备为锥底容器。其中，喷雾干燥塔体1直筒段的直径为其直筒段高度为2000mm，锥段高度为3000mm，其锥段下端的出口缩径至混合料仓5直筒段的直径为其直筒段高度为800mm，锥段高度为500mm，其锥段下端的出口缩径至

混合料仓5的粉体进料口51中心点位于仓壁与混合料仓5中心间距2/3处。粉体出口11和粉体进料口51通过一个管状结构连接，管状结构的管径为DN200(其中DN表示管径尺寸为公称直径)，混合料仓5和喷雾干燥塔体1均为常压。

表面处理剂为超细碳酸钙颗粒，超细碳酸钙颗粒通过计量装置62按照4.0kg/h(其中kg/h为千克每小时)的速度进行加料。

表面处理剂进料设备6的表面处理剂进料管线61连接在混合料仓5直筒段51上，垂直位置为直筒段上，中心线距离直筒段与锥段52交接位置60厘米处。表面处理剂进料管线61在仓壁上的入口为椭圆形孔，入口沿与仓壁切线方向呈一定角度连接在仓壁上，表面处理剂进料管线61管径为公称直径DN50。

粉体进料口51的中心点到混合料仓5中心的水平连线在表面处理剂进料管线61的第一端611的延长线所在的水平面上的投影，与表面处理剂进料管线的第一端611延长线的夹角为α，α度数为55°。

在表面处理剂进料管线61上设置有进风控制装置63，风控制装置63包括流量计631和风量控制阀632；通过流量计631实现对于风量控制阀632的控制，使表面处理剂进料管线61中的吹送气流量与计量装置62的供料量相匹配；其中，表面处理剂超细碳酸钙颗粒按照4.0kg/h(其中kg/h为千克每小时)的速度进行加料。所用超细碳酸钙颗粒堆密度(假密度)为0.6g/cm³(其中g/cm³为密度单位，克每立方厘米)；与此同时，吹送风采用0.01MPa压缩空气；吹送风流量大约为0.10Nm³/min。

进风控温装置64通过10℃冷水为吹送风进行控温，控制吹送风温度在25℃±3℃。

混合料仓5下出口设置收集料仓54；收集料仓54设置混合段，其收集料仓54入口处的直径为且直筒段长度600mm。

在本实施中，使用丁苯橡胶胶乳制备一种丁苯橡胶超细胶粉(粘性粉体)，生产中，在粉体出口11与喷雾干燥塔体1之间设置有自动出料阀12自动出料阀12，自动控制丁苯超细胶粉的出料速度；丁苯超细胶粉的稳定产量为80kg/h(kg/h为千克每小时)，表面处理剂与丁苯超细胶粉的重量比为5.0％，因此，表面处理剂加入速度为4.0kg/h(kg/h为千克每小时)。

计量装置62为微量粉体进料秤；设定表面处理剂超细碳酸钙颗粒按照4.0kg/h的速度进行加料。

粉料输送器81、粉料输送管线82和粉料产品料仓9用于产品复合丁苯胶粉输送测试。

按照以上设定参数运行粘性粉体制备系统，可连续运行不小于60小时。

本实施例中，经过四次试验，每次试验均运行60小时后停车。每次实验结束后清理混合料仓5、收集料仓54、粉料输送器81、粉料输送管线82、胶粉产品料仓9等，清理出粘壁丁苯胶粉量如表1所示：

表1

第一次	第二次	第三次	第四次
				0.355kg	0.398kg	0.316kg	0.376kg

粉料输送装置正常运转，连续运行期间，每次试验正常输送丁苯橡胶复合胶粉产品大约5040kg。拆卸粉料输送管线82，管内壁无明显堆积的丁苯橡胶复合胶粉物料。

收集到的复合丁苯胶粉产品团聚后粒径分布范围为10μm～200μm间分布。

对比例1

本对比例按照以上实施例1调整设备及流程；制备以丁苯橡胶乳液为原料的超细粉末丁苯橡胶产品，最终产品为超细粉末丁苯橡胶产品。

本对比例与实施例1不同的地方在于，在本对比例中，不启动表面处理剂进料设备6。

原料液进口模块2按照超细丁苯胶粉的稳定产量80kg/h供应丁苯胶液。

按照实施例1设定参数运行装置，在对比例中的设备可连续运行时长为330～380分钟。停车终止生产的终止条件为：粉料输送装置在输送风量恒定情况下，输送功率增加30％，流量减小原因为输送管路因堵塞造成管径变小，管道阻力增大。

本对比例共进行四次实验，各次实验连续运行时间如表2所示，

表2

第一次	第二次	第三次	第四次
				350分钟	380分钟	330分钟	335分钟

拆卸粉料输送管线82，管内局部已经堵塞30％以上。

停车清理混合料仓8、收集料仓54、粉料输送器81、粉料输送管线82、胶粉产品料仓9等，清理出粘壁复合丁苯胶粉量如表3所示。

表3

第一次	第二次	第三次	第四次
				0.515kg	0.545kg	0.501kg	0.409kg

收集到的复合丁苯胶粉产品团聚后粒径分布范围为10μm～1000μm间分布。

现将实施例1与对比例1进行比较，具体如表4所示：

表4

由实施例1与对比例1的对比可知：由于实施例1中采用本发明中的粘性粉体制备系统，使得连续运行时间长，粘性粉体的粘壁现象明显减少；复合丁苯胶粉产品粒径较小，从而说明粉体之间的团聚现象较少；由于连续运行时间较长，从而实现连续生产，实现较大量的产品的生产，并减少了由于管线和设备清理所需要的时间，提高生产效率。

实施例2

本实施中制备以丁腈橡胶乳液为原料的超细粉末丁腈橡胶产品，最终产品为复合丁腈橡胶胶粉产品。

本实施例中，雾干燥塔体1为锥底塔式干燥器，混合料仓5设备为锥底容器。喷雾干燥塔体1直筒段的直径为其直筒段高度为1200mm，锥段高度为1500mm，其锥段下端的出口缩径至混合料仓5直筒段的直径为其直筒段高度为800mm，锥段高度为500mm，其锥段下端的出口缩径至混合料仓5胶粉进料口51中心点位于仓壁与混合料仓5中心间距2/3L处。粉体出口11和粉体进料口51通过一个管状结构连接，管状结构的管径为DN200，混合料仓5和喷雾干燥塔体1均为常压；

表面处理剂为超细硅胶颗粒，超细硅胶颗粒按照2.0kg/h(其中kg/h为千克每小时)加料。

所用超细硅胶颗粒堆密度(假密度)为0.73g/cm³～0.79g/cm³。表面处理剂进料设备6的表面处理剂进料管线61连接在混合料仓5的直筒段51上，垂直位置为直筒段上，中心线距离直筒段与锥段52交接位置60厘米处。

表面处理剂进料管线61在仓壁上的入口为椭圆形孔，入口沿与仓壁切线方向呈一定角度连接在仓壁上。表面处理剂进料管线61管径为公称直径DN50。

粉体进料口51的中心点到混合料仓5中心的水平连线在表面处理剂进料管线61的第一端611的延长线所在的水平面上的投影，与表面处理剂进料管线的第一端611延长线的夹角为α，α角调整为60°。

在表面处理剂进料管线61上设置有进风控制装置63，风控制装置63包括流量计631和风量控制阀632；通过流量计631实现对于风量控制阀632的控制，使表面处理剂进料管线61中的吹送气流量与计量装置62的供料量相匹配；表面处理剂超细硅胶颗粒按照2.0kg/h(其中kg/h为千克每小时)的速度进行加料。所用超细硅胶颗粒堆密度(假密度)为0.73～0.79g/cm³(其中g/cm³为密度单位，克每立方厘米)；与此同时，吹送风采用0.01MPa压缩空气；吹送风流量范围为0.11Nm³/min；

进风控温装置64通过10℃冷水为吹送风控温，控制吹送风温度在25℃±3℃。

混合料仓5下出口设置收集料仓54；收集料仓54设置混合段，其入口处的直径为且直筒段长度600mm。

在本实施中，使用丁腈橡胶胶乳制备一种丁腈橡胶超细胶粉(粘性粉体)，生产中，丁腈橡胶超细胶粉的稳定产量为30kg/h(kg/h为千克每小时)，表面处理剂与丁腈橡胶超细胶粉的重量比为3.0％，即表面处理剂加入速度为0.9kg/h(kg/h为千克每小时)。

计量装置62为微量粉体进料秤；设定超细硅胶颗粒按照0.9kg/h的速度进行加料。

粉料输送器81、粉料输送管线82和粉料产品料仓9用于产品复合丁腈胶粉输送测试。

本实施例中，经过四次试验，每次试验均运行60小时后停车。每次实验结束后分别清理混合料仓5、收集料仓54、粉料输送器81、粉料输送管线82、胶粉产品料仓9等，清理出粘壁胶粉量如表5所示：

表5

第一次	第二次	第三次	第四次
				0.423kg	0.458kg	0.411kg	0.402kg

粉料输送模块正常运转，连续运行期间，每次试验正常输送复合丁腈橡胶胶粉产品约1854kg。拆卸粉料输送管线82，管内壁无明显堆积的复合丁腈橡胶粉物料。

收集到的复合丁腈橡胶粉产品团聚后粒径分布范围为10μm～150μm间分布。

对比例2

本对比例按照实施例2调整设备及流程；制备以丁腈橡胶乳液为原料的超细粉末丁腈橡胶产品，最终产品为复合丁腈橡胶胶粉产品。

本对比例与实施例2不同的地方在于，在本对比例中，不启动表面处理剂进料设备6。

原料液进口模块2按照超细丁腈胶粉的稳定产量30kg/h来供应丁腈胶液。

按照实施例2设定参数运行装置，本对比中的设备可连续运行时长为1220～1450分钟。停车终止生产的终止条件为：粉料输送装置在输送风量恒定情况下，输送功率增加30％，流量减小原因为输送管路因堵塞造成管径变小，管道阻力增大。

本对比例共进行四次实验，各次实验连续运行时间如表6所示，

表6

第一次	第二次	第三次	第四次
				1450分钟	1370分钟	1220分钟	1410分钟

拆卸粉料输送管线82，管内局部已经堵塞50％以上。

停车清理混合料仓8、收集料仓54、粉料输送器81、粉料输送管线82、胶粉产品料仓9等，清理出粘壁复合丁腈胶粉量如表7所示，

表7

第一次	第二次	第三次	第四次
				0.615kg	0.585kg	0.563kg	0.602kg

收集到的复合丁腈胶粉产品团聚后粒径分布范围为10μm～800μm间分布。

现将实施例2与对比例2进行比较，具体如表8所示：

表8

由实施例2与对比例2的对比可知：由于实施例2中采用本发明中的粘性粉体制备系统，使得连续运行时间长，粘性粉体的粘壁现象明显减少；复合丁腈胶粉产品粒径较小，从而说明粉体之间的团聚现象较少；由于连续运行时间较长，从而实现连续生产，实现较大量的产品的生产，并减少了由于管线和设备清理所需要的时间，提高生产效率。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种粘性粉体制备系统，包括喷雾干燥塔体，所述喷雾干燥塔体通过设置于混合料仓上的粉体进料口与所述混合料仓连接，其特征在于，还包括表面处理剂进料设备，所述表面处理剂进料设备连接于所述混合料仓上靠近所述粉体进料口的位置，所述表面处理剂进料设备用于向混合料仓转中加入表面处理剂。

2.根据权利要求1所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述表面处理剂进料设备包括表面处理剂进料管线，所述表面处理剂进料管线的第一端沿水平方向与所述混合料仓的仓壁连接；

所述表面处理剂通过所述表面处理剂进料管线进入所述混合料仓。

3.根据权利要求2所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述表面处理剂进料管线的第一端与所述混合料仓的连接角度在水平面上可调节。

4.根据权利要求3所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述粉体进料口设置于所述混合料仓的顶部，所述粉体进料口的中心点位于所述混合料仓中心至所述仓壁在水平方向的连线上。

5.根据权利要求4所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述粉体进料口的中心点到所述述混合料仓中心的水平距离为所述粉体进料口的中心点到所述仓壁水平距离的2倍。

6.根据权利要求5所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述粉体进料口的中心点到所述混合料仓中心的水平连线在所述表面处理剂进料管线的第一端的延长线所在的水平面上的投影，与所述表面处理剂进料管线的第一端延长线的夹角为α，55°≤α≤75°。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述表面处理剂为粉末状固体，所述表面处理剂的堆密度为0.6g/cm³～3.0g/cm³。

8.根据权利要求2所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述表面处理剂进料设备还包括计量装置，所述计量装置设置于所述表面处理剂进料管线上，所述表面处理剂经过所述计量装置进入到所述表面处理剂进料管线。

9.根据权利要求8所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述表面处理剂进料设备还包括进风控制装置，所述进风控制装置设置在所述表面处理剂进料管线上，用于控制进入所述表面处理剂进料管线的吹送风的风量；

所述表面处理剂进料管线的第二端进入的吹送风，将进入所述表面处理剂进料管线的表面处理剂吹入所述混合料仓。

10.根据权利要求8或9所述的粘性粉体制备系统，其特征在于，所述表面处理剂进料设备还包括进风控温装置，所述进风控温装置设置在靠近所述表面处理剂进料管线的第二端处，用于控制所述吹送风的温度。

11.一种粘性粉体制备方法，该方法包括以下步骤：

在喷雾干燥塔体中制备粉体；

将粉体由喷雾干燥塔体转移到混合料仓中；

12.根据权利要求11所述的粘性粉体制备方法，其特征在于，通过进风控制装置控制吹送风将表面处理剂吹送入混合料仓中，吹送风的流量范围为0.03～0.3Nm³/min。

13.根据权利要求11所述的粘性粉体制备方法，其特征在于，所述吹送风采用0.03～0.3MPa压缩空气。

14.根据权利要求12或13所述的粘性粉体制备方法，其特征在于，对吹送风温度的温度进行控制，吹送风的温度控制在30℃以下。