CN212417866U - 用于双酚a造粒系统的环形布气器及双酚a造粒系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种用于双酚A造粒系统的环形布气器及双酚A造粒系统。所述环形布气器包括气体入口；扩径管道，包括小口端和大口端，中间均匀过度；所述小口端连接所述气体入口；进塔管道，一端连接所述大口端；所述进塔管道内设置填料层；所述双酚A造粒系统应用所述环形布气器。所要解决的技术问题是使进塔冷却气体能够均匀布气且减少进塔气体在塔内发生湍流，减少其对双酚A流线运动方向的影响，避免各流线交叉干扰，提高造粒系统造粒的粒径均匀度；进一步的，应用该环形布气器的双酚A造粒系统能够使造粒系统在造粒塔规格扩大时，双酚A流线的方向依然能够准确控制，使双酚A造粒系统在扩大产能的同时还能确保产品的粒径均匀。

Description

用于双酚A造粒系统的环形布气器及双酚A造粒系统

技术领域

本实用新型涉及熔融双酚A造粒的设备，特别是涉及一种用于双酚A 造粒系统的环形布气器及双酚A造粒系统。

背景技术

近年来，双酚A作为工程塑料的需求日益增大，大多作为聚碳酸酯树脂的原料使用。为了供应方便，双酚A可以制造为圆粒状的形态。

双酚A造粒是将加热熔融的液体双酚A在造粒塔内进行雾化，使双酚 A液滴与冷氮气在造粒塔内逆流接触后使双酚A液滴固化，从而得到双酚 A圆粒状产品。

双酚A造粒时的冷却气体从造粒塔塔身下部进塔，由下而上运行以完成与双酚A液体流线的热交换，从而完成造粒。如果冷却气体进塔后气体分布不均匀，或者气体在塔内发生湍流等现象，则会影响冷却气体在塔内的分布浓度、流动速度以及运动方向，导致冷却气体对由上而下的双酚A 液体流线产生横向扰动，导致各液体流线彼此交叉干扰，导致各流线的尺寸变化，进而严重影响到双酚A造粒系统所造粒子的粒径均匀度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于双酚A造粒系统的环形布气器及双酚A造粒系统，所要解决的技术问题是提供一种能够均匀布气且减少进塔气体在塔内发生湍流的环形布气器，使所述冷却气体在塔内以均匀的浓度、均匀的速度由下而上定向运动，减少其对双酚A流线运动方向的影响，避免其交叉干扰，提高所述造粒系统造粒的粒径均匀度；进一步的，应用该环形布气器的双酚A造粒系统能够避免冷却气体对双酚A流线的方向干扰，使得双酚A造粒系统的造粒塔规格扩大时，双酚A流线的方向依然能够准确控制，使双酚A造粒系统在扩大产能的同时还能确保产品的粒径均匀，从而更加适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种用于双酚A造粒系统的环形布气器，其包括：

气体入口；

扩径管道，包括小口端和大口端，中间均匀过度；所述小口端连接所述气体入口；

进塔管道，一端连接所述大口端；所述进塔管道内设置填料层。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的环形布气器，其中所述进塔管道的截面为矩形。

优选的，前述的环形布气器，其中所述填料层包括两张相对设置的钢板网；两张所述钢板网之间填充鲍尔环。

优选的，前述的环形布气器，其中所述填料层设置了1～3层。

优选的，前述的环形布气器，其中所述填料层的上侧和下侧均设置有开合部件；通过下侧开合部件放出使用后的填料，通过上侧开合部件放入新的填料。

优选的，前述的环形布气器，其中所述扩径管道中设置有若干支撑框架；所述支撑框架与所述扩径管道的管壁固定连接；相邻的所述支撑框架之间通过钢筋固定连接。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种双酚A造粒系统，其包括：

造粒塔，包括塔顶和塔身；所述塔顶的中间位置设置排气口；在所述排气口的外周沿所述塔顶的圆周均匀设置若干喷雾入口；所述塔身的下部相对的两侧设置了如前述的环形布气器，以使进塔的气体稳流；所述进塔管道连接所述塔身；

喷雾装置，包括若干喷嘴；所述喷嘴设置于造粒塔外部上方，通过所述喷雾入口连通所述造粒塔；所述喷嘴包括腔体；所述腔体的一端连接双酚A熔浆进料管；所述腔体的下方设置喷盘；

气体循环冷却装置，其一端连接所述的排气口，另一端连接所述的环形布气器的气体入口，用于净化和冷却所述的气体并为所述双酚A造粒系统供气。

优选的，前述的双酚A造粒系统，其中连接所述进塔管道的塔身，其单侧所对应的弧度角为80°～95°。

优选的，前述的双酚A造粒系统，其中连接所述进塔管道的塔身开口处设置若干纵向加强筋。

优选的，前述的双酚A造粒系统，其中所述塔身的直径为9～10米；所述塔身沿轴向包括若干依次连接的塔身段，每段所述的塔身段外侧均设置有多组环形加强圈。

优选的，前述的双酚A造粒系统，其中所述塔顶的外侧设置有刚性支持结构。

优选的，前述的双酚A造粒系统，其中所述气体循环冷却装置包括：

造粒塔粉尘收集器，包括进口、上出口和下出口；所述进口连接所述造粒塔的排气口；

粉尘收集罐，连接所述造粒塔粉尘收集器的下出口，用于收集粉尘；

鼓风机，其包括入口和出口；所述入口同时连接所述造粒塔粉尘收集器的下出口和新鲜气体供应管；

氮气循环冷却器，其一端连接所述鼓风机的出口，另一端连接环形布气器，用于对鼓风机输送的气体进行冷却并将冷却气体输送至造粒塔。

优选的，前述的双酚A造粒系统，其中所述气体循环冷却装置包括两套；每套气体循环冷却装置均设置独立的鼓风机。

借由上述技术方案，本实用新型提出的一种用于双酚A造粒系统的环形布气器及双酚A造粒系统至少具有下列优点：

1、本实用新型提出的环形布气器及应用该环形布气器的双酚A造粒系统，其在塔身下部靠近锥底的位置对称设置了两个环形布气器，通过控制所述环形布气器的宽度(对应的弧度角)，使其与造粒塔的连通面积尽可能大，同时还不会影响到造粒塔的强度造成安全风险；进一步的，在进塔管道内设置若干层的填料层，通过其中填充的鲍尔环减少进塔气体的湍流，使气体稳流；进一步的，将所述分布器的进塔管道的截面设置为矩形截面，一方面增强造粒塔的强度，一方面也可以使进塔的气体较少产生湍流现象，更有利于气体定向上升；

2、本实用新型提出的环形布气器及应用该环形布气器的双酚A造粒系统，其将造粒塔的径向尺寸扩大至9～10米，使其单塔产能达到24万吨/年及以上；通过将造粒塔的塔身分段制造，且在每段塔身段外侧设置多组加强圈以确保其强度，避免安全风险；通过在塔顶设置型钢等刚性支持结构以确保其顶面的挠度，使得由塔顶自上而下的双酚A流线能够平行落下，在其固化之前不产生交叉干扰而影响到所造粒子的粒径；通过喷雾装置中各喷嘴的布置使得双酚A液体定向向下移动；通过双路鼓风机及气体循环冷却以确保充足的冷却气体供应，且，冷却气体通过环形布气器控制，使得进塔气体能够均匀分布，在气体进塔之前对其进行稳流，避免了气体在造粒塔内产生湍流而影响其由下向上定向向上移动；同时，将气体排气口设置于塔顶的中间位置，一方面避免了气流和液流之间的横向扰动影响热交换，另一方面所述的造粒塔内的气体经过分布器稳流分布之后再经由居中设置的排气口排出，使得整个造粒塔内的气体流向轨迹整体分布均匀，造粒过程中的粒子热交换均匀，粒径受控；

3、本实用新型提出的环形布气器及应用该环形布气器的双酚A造粒系统，其通过设置双路气体循环冷却线路，且每一路中均设置了独立的鼓风机，使得由其供应的冷却气体的数量以及温度稳定，为所述造粒塔的正常运行提供保障。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1本实用新型提出的环形布气器的结构示意图-俯视；

图1a本实用新型提出的环形布气器的结构示意图-侧视；

图2是本实用新型提出的双酚A造粒系统的结构示意图；

图3是本实用新型提出的造粒塔塔身下部结构示意图-俯视；

图4是本实用新型提出的造粒塔结构示意图；

图5是本实用新型提出的造粒塔结构示意图；

图6是本实用新型提出的塔顶结构示意图-俯视；

图7是本实用新型提出的塔顶结构示意图-侧视。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种用于双酚A造粒系统的环形布气器及双酚A造粒系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如附图1和附图1a所示，本实用新型提出的一种用于双酚A造粒系统的环形布气器，其包括：

气体入口131；

扩径管道132，包括小口端和大口端，中间均匀过度；所述小口端连接所述气体入口131；

进塔管道133，一端连接所述大口端；所述进塔管道133内设置填料层 134。

优选的，所述进塔管道133的截面为矩形。

将所述截面设置为矩形结构，一方面是考虑矩形结构与塔身连接处的支撑和强度，另一方面也是因为矩形结构可以增大进塔气体与所述塔身的连通面积，气体均匀进塔湍流较少，更有利于气体定向上升。

优选的，所述填料层134包括两张相对设置的钢板网；两张所述钢板网之间填充鲍尔环。

本实用新型的一个实施例中，所述钢板网的尺寸型号为ZW×B×6× 32×2050×1650。

优选的，所述填料层134设置了1～3层。

优选的，所述填料层134的上侧和下侧均设置有开合部件；通过下侧开合部件放出使用后的填料，通过上侧开合部件放入新的填料。

优选的，所述扩径管道132中设置有若干支撑框架135；所述支撑框架 135与所述扩径管道132的管壁固定连接；相邻的所述支撑框架135之间通过钢筋136固定连接。

如附图2至附图7所示，本实用新型还提出一种双酚A造粒系统，其包括：

造粒塔①，包括塔顶11和塔身12；所述塔顶11的中间位置设置排气口111；在所述排气口111的外周沿所述塔顶11的圆周均匀设置若干喷雾入口112；所述塔身12的下部相对的两侧设置了如前述的环形布气器13，以使进塔的气体稳流；所述进塔管道133连接所述塔身12；

喷雾装置，包括若干喷嘴113；所述喷嘴113设置于造粒塔外部上方，通过所述喷雾入口112连通所述造粒塔；所述喷嘴113包括腔体；所述腔体的一端连接双酚A熔浆进料管；所述腔体的下方设置喷盘1131；

气体循环冷却装置，其一端连接所述的排气口111，另一端连接所述的环形布气器的气体入口131，用于净化和冷却所述的气体并为所述双酚A造粒系统供气。

上述技术方案中双酚A熔浆自塔顶的喷嘴中喷下，冷却气体自塔下部的环形布气器中进入造粒塔逆流而上，与所述的双酚A喷雾进行热交换，从而实现双酚A的造粒。

本实用新型的技术方案旨在提供一种大产能的造粒系统，其对于产能的扩大不仅仅体现在造粒塔容积的扩大，而且需要考虑由于造粒塔扩大带来的设备安全性和工艺的可实现性等问题，本实用新型通过上述的技术方案解决了扩大产能带来的问题，可实现双酚A造粒，且所造的粒子粒度参数良好。

将所述喷嘴环形设置于塔顶上且沿塔顶圆周均匀布置，同时将所述排气口112设置于所述塔顶11的中间位置，旨在考虑在所述造粒塔内靠近上方的区域尽可能没有横向物流，减少气体在造粒塔内产生横向气流的扰动，以保证在造粒塔的整个高度上冷却气体和熔融双酚A液滴的均匀接触，提高液-气之间的热交换效果，提高造粒的质量和效率。

通过CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)仿真模拟本实用新型的结构设计，将喷嘴设置于外侧，中心位置是氮气出口时，所述造粒塔内横向的气体干扰非常有限，完全能够满足双酚A的造粒需求。

在气体进塔时设置了环形布气器13，旨在使进塔的气体能够均匀地进入造粒塔，使各区域的气体浓度以及气体流速能够保持基本一致，从而使冷却气体定向流动。

上述技术方案通过对喷嘴113以及排气口111的位置布局以及气体进塔时候的稳流措施，使得自上而下的喷雾液体和自下而上的气流二者均能够定向移动，避免液气之间彼此干扰物流的方向，从而提高气-液热交换的均匀性，达到扩大产能后还能均匀造粒的效果。

优选的，所述气体循环冷却装置包括两套；每套气体循环冷却装置均设置独立的鼓风机④。

随着造粒产能的扩大，一定时间内进入造粒塔的双酚A熔浆和冷却气体的数量也随之提高。为了适应此种变化，本实用新型的技术方案中还对气体循环冷却装置的设置进行优化，将现有技术中氮气供应由一个鼓风机及一个总管分两股对称进塔的模式，改变为氮气供应由两个鼓风机及两个总管分两股对称进塔，使得进入造粒塔的氮气供应充足，该造粒系统在扩大产能的同时依然能够达到好的造粒效果。

如附图4和附图5所示，所述塔身12的直径为9～10米；所述塔身12 沿轴向包括若干依次连接的塔身段120，每段所述的塔身段120外侧均设置有多组环形加强圈1201。

所述造粒塔的规格扩大，主要是在径向上的尺寸扩大，其直径尺寸可达到9～10米。为了确保塔身的刚度和稳定性不超出安全要求的范围，本实用新型技术方案中的塔身采用分段制造工艺。首先制造塔身段，在每一段塔身段的外侧均设置多组环形加强圈，然后再将设置环形加强圈的每一段塔身段固定连接形成塔身整体。

优选的，所述塔顶12的外侧设置有刚性支持结构(图中未标注)。

所述造粒塔的塔身直径扩大后，有可能引起所述塔身的挠度的增大。所述的塔顶为平面型结构，也被称为平封头。本实用新型的技术方案中在塔顶的平封头上方可以设置一组刚性支持结构，本实用新型一个是实施例中采用型钢，以确保所述塔顶的挠度不超限，从而保证从喷嘴射出的双酚A 液体流线的垂直度，即液体流线垂直于水平面，从而使得自上而下的液体能够定向移动，提高了造粒系统的产品质量。

本实用新型的一个实施例中，所述的造粒塔高度34米，所述的塔身直径9.4米，在塔身设置环形加强圈；在塔顶设置一组型钢。所述造粒系统的产能可以达到30吨/小时以上，年产量可达24万吨及以上。

所述熔浆双酚A(附图2中的a)由上游汽提塔输送至造粒塔，所述造粒系统包括进料总管，所述进料总管分别设置若干支管连接每个喷嘴；所述熔浆仅有进料总管、进料支管送至喷嘴腔体内。所述喷雾装置还设置有压差计，所述压差计用于调节所述喷嘴的压力以控制喷射所述熔浆的数量；多余的熔浆在压差计的作用下又返回到上游汽提塔，进入喷嘴的双酚A以适当的喷射速度从喷嘴的小孔射出。所述造粒系统所造的粒子为直径约 1.1mm左右的白色小球状的固体颗粒。所述的双酚A颗粒从造粒塔底部17 排出，经造粒振动筛⑥分离出合格双酚A颗粒(附图2中b)，经输送机送往包装单元，不合格的产品进入超标颗粒箱后被回收。

优选的，如附图3所示，连接所述进塔管道133的塔身12，其单侧所对应的弧度角α为80°～95°。

限定所述弧度角的目的在于控制所述进塔管道和所述塔身的连通面积。一般的，进塔管道与所述塔身连通的弧度角越大，则进塔气体的分布越均匀，越有利于气体的定向自下而上移动；但是，所述的弧度角越大，则需要在塔身下部开设越大的开孔，有可能会影响到造粒塔的强度等性能。本实用新型的技术方案综合考虑造粒塔的强度等安全风险以及进塔气体的定向流动，将连接所述进塔管道的塔身单侧所对应的弧度角限定为80°～95°，此时可以实现塔身强度和气体均匀流动性较好的平衡，使得该造粒系统达到好的造粒效果。

优选的，连接所述进塔管道的塔身开口处设置若干纵向加强筋。设置纵向加强筋旨在补充由于所述环形布气器开孔可能影响的塔身强度的损失，以确保造粒塔的安全。

如附图2所示，所述气体循环冷却装置包括：

造粒塔粉尘收集器③，包括进口、上出口和下出口；所述进口连接所述造粒塔的排气口；

粉尘收集罐②，连接所述造粒塔粉尘收集器的下出口，用于收集粉尘；

鼓风机④，其包括入口和出口；所述入口同时连接所述造粒塔粉尘收集器③的下出口和新鲜气体供应管；

氮气循环冷却器⑤，其一端连接所述鼓风机④的出口，另一端连接环形布气器，用于对鼓风机输送的气体进行冷却并将冷却气体输送至造粒塔。

所述造粒塔内一些细小的双酚A连同冷却的氮气一起通过所述排气口流出造粒塔，进入造粒塔粉尘收集器中进行分离，最后进入粉尘收集罐中进行回收。造粒塔粉尘收集器分离出的氮气和新鲜氮气一起输入鼓风机中进行压缩，然后输送至所述氮气循环冷却器中进行冷却，所述氮气被冷却至35℃后输送至所述造粒塔内循环使用。

本实用新型通过独特设计的环形布气器，以及应用该环形布气器的双酚A造粒系统，提供了一种能够均匀布气且减少进塔气体在塔内发生湍流的环形布气器，使所述冷却气体在塔内以均匀的浓度、均匀的速度由下而上定向运动，减少其对双酚A流线运动方向的影响，避免其交叉干扰，提高所述造粒系统造粒的粒径均匀度；进一步的，应用该环形布气器的双酚A 造粒系统能够避免冷却气体对双酚A流线的方向干扰，使得双酚A造粒系统的造粒塔规格扩大时，双酚A流线的方向依然能够准确控制，使双酚A 造粒系统在扩大产能的同时还能确保产品的粒径均匀。

本实用新型权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本实用新型的保护范围。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种用于双酚A造粒系统的环形布气器，其特征在于，其包括：

气体入口；

扩径管道，包括小口端和大口端，中间均匀过度；所述小口端连接所述气体入口；

进塔管道，一端连接所述大口端；所述进塔管道内设置填料层。

2.根据权利要求1所述的环形布气器，其特征在于，所述进塔管道的截面为矩形。

3.根据权利要求1所述的环形布气器，其特征在于，所述填料层包括两张相对设置的钢板网；两张所述钢板网之间填充鲍尔环。

4.根据权利要求1所述的环形布气器，其特征在于，所述填料层设置了1～3层。

5.根据权利要求1所述的环形布气器，其特征在于，所述填料层的上侧和下侧均设置有开合部件；通过下侧开合部件放出使用后的填料，通过上侧开合部件放入新的填料。

6.根据权利要求1所述的环形布气器，其特征在于，所述扩径管道中设置有若干支撑框架；所述支撑框架与所述扩径管道的管壁固定连接；相邻的所述支撑框架之间通过钢筋固定连接。

7.一种双酚A造粒系统，其特征在于，其包括：

造粒塔，包括塔顶和塔身；所述塔顶的中间位置设置排气口；在所述排气口的外周沿所述塔顶的圆周均匀设置若干喷雾入口；所述塔身的下部相对的两侧设置了如权利要求1至6任一项所述的环形布气器，以使进塔的气体稳流；所述进塔管道连接所述塔身；

喷雾装置，包括若干喷嘴；所述喷嘴设置于造粒塔外部上方，通过所述喷雾入口连通所述造粒塔；所述喷嘴包括腔体；所述腔体的一端连接双酚A熔浆进料管；所述腔体的下方设置喷盘；

气体循环冷却装置，其一端连接所述的排气口，另一端连接所述的环形布气器的气体入口，用于净化和冷却所述的气体并为所述双酚A造粒系统供气。

8.根据权利要求7所述的双酚A造粒系统，其特征在于，连接所述进塔管道的塔身，其单侧所对应的弧度角为80°～95°。

9.根据权利要求7所述的双酚A造粒系统，其特征在于，连接所述进塔管道的塔身开口处设置若干纵向加强筋。

10.根据权利要求7所述的双酚A造粒系统，其特征在于，所述塔身的直径为9～10米；所述塔身沿轴向包括若干依次连接的塔身段，每段所述的塔身段外侧均设置有多组环形加强圈。

11.根据权利要求7所述的双酚A造粒系统，其特征在于，所述塔顶的外侧设置有刚性支持结构。

12.根据权利要求7所述的双酚A造粒系统，其特征在于，所述气体循环冷却装置包括：

造粒塔粉尘收集器，包括进口、上出口和下出口；所述进口连接所述造粒塔的排气口；

粉尘收集罐，连接所述造粒塔粉尘收集器的下出口，用于收集粉尘；

鼓风机，其包括入口和出口；所述入口同时连接所述造粒塔粉尘收集器的下出口和新鲜气体供应管；

氮气循环冷却器，其一端连接所述鼓风机的出口，另一端连接环形布气器，用于对鼓风机输送的气体进行冷却并将冷却气体输送至造粒塔。

13.根据权利要求7至12任一项所述的双酚A造粒系统，其特征在于，所述气体循环冷却装置包括两套；每套气体循环冷却装置均设置独立的鼓风机。

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