四流体喷嘴和双喷嘴矩形的研究

传统的柱锥形喷动床的应用受到一些因素的限制,例如处理物料能力、起始压力大及难以放大等,为此,高科鼎茂喷雾公司提出了长方形截面的矩形喷动床结构,来克服柱锥形喷动床的缺点。
喷嘴的选择要根据使用目的和液体的性质,同时还要考虑喷雾方式,喷雾压力,雾化的形状,喷雾角度,液滴的粒径等。通用的喷嘴大致分为:加压喷嘴(一流体喷嘴),液体通过加压雾化;二流体喷嘴,液体通过压缩空气雾化气体和液体在喷嘴的头部混合微粒化混合的方式有内部混台方式和外部混合方式。
用二流体喷嘴制成较小的液滴径,那么,我们来看看二流体喷嘴的微粒化条件
a.喷嘴的液体出口比较小;b.气体流量大,液量比较小;c.气体压力高、液体压力低;d.液体的表面张力和黏性低。
以上a、b的条件中,无法满足液径数微米和大喷雾量的要求。在新开发的四流体喷嘴,也用压缩空气作为雾化的能量,新的原理和结构解决上述矛盾。

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在上世纪90年代,有些喷嘴公司用矩形喷动床进行了片剂包衣的研究。导流管喷动床是传统喷动床的另一种改进形式,其稳定喷动压降比柱锥形喷动床小很多,所需喷动流体流量、床内固体物料循环速度及固体物料的混合均大大减小,另外,带导流管的喷动床可以使小粒径颗粒很好地喷动,比传统喷动床有更好的颗粒适应性。双喷嘴矩形导流管喷动床综合了矩形喷动床和导流管喷动床的优点,是喷动床的一种新的改进形式。喷动压降是决定喷动床的动力消耗和操作性能的重要参数之一,因此对其进行深入的研究很有必要,高科鼎茂的创始人开发了喷动床烟气脱硫系统,其主体设备为双喷嘴矩形导流管喷动床,为使该设备应用于烟气脱硫工程。
四流体喷嘴装置具有以下几个特性:
a.微粉的粒子是球形;b.可以设定低的排气温度,适宜于热敏性物料的干燥。和普通的干燥方法相比,可以省去过滤、浓缩、干燥粉碎、筛分等工艺过程;c.干燥室比较小;d.进口温度在沸点以下的喷雾干燥;e.浓度和黏度高的液体也可以干燥;f.悬浊液无论黏度和浓度,都可以得到均匀的干燥粒子;g无论是溶液或悬浊液都可以得到很小的粒子。粒子可达到1.5微米。喷射的方式有直线型和圆周型。
液体通过喷嘴形成液滴,供各种使用目的,而喷嘴本身也有多种的结构它们用于洗涤、分布、冷却、防尘、集尘、燃烧、喷海、除嗅、加湿等处理四流体喷嘴是将液体原料直接喷雾得到干燥粉未而开发的微粒化装置,它在喷雾干燥中起了极其重要的作用胜过其他老式喷嘴所无法做到的喷雾规模大、液滴直径达到微米的要求,我们来看看四流体喷嘴的原理和特征。a.产生数微米的微细液体粒子;b.粒度分布广泛的液滴;c.用气液比任意地控制液滴大小;d.用一个喷嘴能进行大量的喷雾;e.属于自洁外部混合式,不会产牛附着物堵塞问题,可以长期连续喷雾;f.不同种类的液体可以在喷嘴的顶端混台喷雾;g.通过两个不同的空气量,改变喷雾的形态;h.在保证性能的前提下,根据喷雾量制造不同的喷嘴。
导流管喷动床喷动压降的变化趋势与传统柱锥形喷动床的相似,但达到最大喷动压降后,压降波动较大,随之进入稳定喷动状态,压降基本不变。提高钙硫摩尔比、静床层高度,降低绝热饱和温差、表观气速等,都可以提高脱硫效率,但必须有合适的范围;增大脱硫剂流量,喷动压降减小,节约了能耗。无导流管的双喷嘴矩形喷动床具有更高的脱硫率。但导流管喷动床的流体力学性能优于无导流管的喷动床,使得矩形导流管喷动床更易于放大。并且其干燥性能比无导流管的喷动床较优,减缓了粘壁,同时符合国家规定的SO排放标准。
最大喷动压降随着颗粒直径、导喷距的增大而增大,随着导管直径的增大先增大后减小,而与静床层高颗主要因素,动气速。双喷嘴矩形导流管喷动床应用于烟气脱硫时,是一种具有竞争力的半干法烟气脱硫技术。四流体喷嘴的剖面和构造。其特征是刀形的喷嘴边缘呈对称状,设置气体和液体通路四个,在边缘顶端为气体和液体流动斜面聚集的冲撞中心。喷嘴边缘是根据喷雾量设置的适当直线部分长度中指直线型边缘喷嘴的20mm部分),气体通路和液体通路在此边缘长度汇合,保持01mm~0.3mm的间隔,形成缝隙状的出口老式二流体喷嘴,喷雾出171为孔状结构喷雾量不能作大的变化。但是,四流体喷嘴其形状为缝隙式,并有两个液体通路,使微粒和大量喷雾目的迎刃而解在喷嘴边缘顶端的冲撞中心,来自两侧的压缩气体和液体在该中心汇合,形成外部混合式的微粒化操作。来自气体缝隙的高速气流与自液体缝隙出的液体,在流动面混台、延伸,在边缘顶端冲撞中心产生冲击波,形成数微米的液滴。

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