离心式喷雾干燥烘干机在工业运用已多年，对有着特殊要求的制药行业运用也很成熟。但近几年国内离心式喷雾干燥技术与设备的研发在催化剂干燥中仍无较大的突破，2010年底，营口向阳化工总厂采用了常州一步干燥设备有限公司的（简称为一步公司）闭式循环离心喷雾干燥烘干机，发现该设备在多年同类设备制造经验和闭式循环理论的基础上，针对催化剂产品的特点，把防爆、安全、环保与节能等新技术进行整合，创新了传统离心喷雾干燥烘干机，并扩大了其应用范围。
1、结构组成及工作原理
1.1结构组成
闭式循环离心喷雾干燥烘干机（附图）由离心喷雾干燥烘干机主机、空气过滤器、加热器、鼓风机、冷凝器、汽水分离器、排风机、旋风分离器、脉冲布袋除尘器、料液计量泵、测氧仪以及管路与控制阀等组成。
1.2工作原理
首先在干燥塔体内充人被加热的氮气，被干燥的液态物料经计量泵输送至离心喷头处，液态物料被高速旋转的离心雾化器雾化成细小液滴；然后，液滴在干燥塔内与热氮气进行充分的热交换，物料中的液态部分被瞬间蒸发，固态部分形成的粉状物料沉于塔底；最后，干燥的粉状物料从塔底排出。其中，被蒸发的有机溶剂气体在风机的作用下．通过旋风分离器、喷淋塔等装置把附着在气体中的粉尘进行除尘处理，再经冷凝器把除尘后饱和有机溶剂气体冷凝成液体排出冷凝器。其间，作为干燥介质的惰性气体被连续加热后作为干燥载体在系统内重新循环使用，富通新能源生产销售木屑颗粒机、木屑锯末烘干机等生物质燃料成型、木屑烘干等机械设备。
2、在催化剂应用中所形成的新技术
2.1 国内首次将闭式循环系统运用于催化剂的干燥
由于催化剂中含有有机溶剂，而现有开式离心喷雾干燥烘干机传热和换热介质为热空气，无法对含有有机溶剂等物料的干燥；国内虽有闭式循环喷雾干燥的研究，并采用惰性气体环境取代通常的空气环境来进行喷雾干燥、回收溶剂，但均为非离心式结构。而闭式循环离心喷雾干燥烘干机系统的液体雾化形式为离心式，其利用加热滤净的氮气在正压闭路干燥系统中循环，与液体物料起着传热与传质作用，完成物料的干燥与溶媒的脱除，并采用冷凝分离技术进行有机溶媒的回收，采用气液分离技术对溶剂回收后的气体中微量溶剂进行2次回收，使氮气进入新一轮循环。因此，该设备物料回收率很高，产品残余溶剂含量极低，非常适宜在催化剂生产中应用。
闭式循环离心喷雾干燥烘干机首次成功地在催化剂的生产中使用，扩宽了闭式循环离心喷雾干燥系统应用的范围，且雾化采用了既经典又创新的变频离心喷雾技术，在国内处于领先地位。
2.1.1 离心喷雾与变频技术的应用
把离心喷雾与变频技术应用在闭式循环喷雾干燥系统中，达到了节能、保质和实用的目的。
在喷雾干燥中，物料雾化形式有压力式喷雾、气流式喷雾和离心式喷雾3类。对压力式或气流式喷雾而言，其物料雾化器为喷枪或喷嘴（配置1～4个）。其中，压力式雾化所需的压力为10~12 MPa，由高压泵来提供，动力消耗较大；气流式喷雾雾化由压缩空气而产生，压缩空气耗量为4~8 m3/min，要消耗大量的压缩空气而产生能耗。由此可见，这2种雾化形式能耗大；由于催化剂产品中的有机溶剂，为有毒的挥发性溶剂，易燃易爆，故以上2种雾化方式都不能完全适应催化剂生产的需要。
离心式喷雾的物料雾化是利用高速转盘中受离心力作用从盘边缘甩出而致，当液体注入盘面时，液体受到2种力作用，一是离心力和重力作用下得到加速而分裂雾化；二是液体和周围空气同时接触面处，存在摩擦力促使形成雾滴，前者为离心雾化，后者为速度雾化，实际上这二者是同时存在的，正是离心式雾化器上述的特点，才能有效确保液滴的均匀而达到喷雾的均匀性，这一特点能使产品有良好的均匀度、流动性和溶解性等。同时，雾化转盘仅靠电力为动力，与上述2种雾化形式相比动力消耗相对低。但是，传统离心式雾化器在启动与停止运转时，会产生压力的波动现象（即启动时压力由小增大，�；毖沽τ纱蟊湫。�，压力的不稳定性会影响物料雾化效果，压力不足会造成雾化后的液料呈水柱状，由此造成物料浪费或产品不合格。而闭式循环离心喷雾干燥烘干机采用变频调速的离心转盘，有效地克服上述压力波动所产生的不足，确保了产品的质量，其离心旋转速度在104~2.5×104r/min之间变频可调，也可根据物料所需的颗粒度对雾化器转速进行调节。由于催化剂产品对颗粒分布要求较高，因此雾化器转速的调节在生产实践中尤为重要，事实上为了得到合适的颗粒度，进行长时间的摸索，对转速进行多次调节，最终才能得到满意的产品。用马尔文激光粒度分布仪测得催化剂产品的粒度见附表。
2.1.2 采用脉冲布袋除尘器与三级冷凝的溶剂回收技术
闭式循环离心喷雾干燥系统在应用闭式循环技术的同时，又将脉冲布袋除尘器与溶剂回收技术有机地应用在其中，提高了催化剂产品的收率，同时节能、环保。
脉冲布袋除尘器对经过旋风分离器初步固气分离后的气体进一步处理，收集附着在湿热载体中的细微物料，提高了物料收率。同时细微粉料在冷凝器管路中的沉积清理很困难，长期使用会影响冷凝器的效率，并且也会影响冷凝回收后的溶剂纯度。经过该装置的应用，回收后的溶剂纯度大大提高（溶剂有效成分达99.9%），回收溶剂不需处理就可以重新利用，达到节约能源的目的。此外，该技术对易挥发溶剂进行回收利用，达到了环保的目的。
2.2应用
压差自动变送与在线氧气检测技术的应用，保证了产品质量，保证了生产安全。
2.2.1压差自动变送技术及泄爆装置
闭式循环离心喷雾干燥烘干机设计为正压惰性气体循环，并运用了压差自动变送技术，国内很少将该技术应用在此设备中。闭式循环离心喷雾干燥烘干机T作压力≤0.1 MPa，有着常压操作的特点，一则容器和管路本身具有较高安全系数；二则正压能更好控制系统的氮气之类惰性气体的运行。压差自动变送技术能保证：当系统干燥所耗氮气压力低于设定的T作压力时，氮气充气阀即会自动打开并充气；当压力达到T作压力时，氮气充气阀会自动闭合，生产更安全。同时，干燥塔本身就有防爆膜等泄爆装置，当系统压力升至设计安全压力的上限时，防爆膜即会白动打开泄压，确保设备安全。干燥生产中有粉体摩擦积累或气体气化膨胀而产生静电而导致系统内压力升高时，这2种技术能有效消除超压或爆炸的隐患，进一步确保设备和生产安全。
2.2.2在线氧气检测技术
闭路循环离心喷雾干燥烘干机在催化剂生产中采用了在线氧气检测技术，这是国内其它喷雾干燥系统所没有的。其目的有二：一是防止喷雾干燥系统发生机体故障而产生泄漏点，能进一步确保安全生产；二是防止漏点渗氧而影响氮气的纯度，以确保产品不被氧化，从而保证产品的质量。在线氧气检测装置可把设备中氧气残留量设定在某个范围内，当氧气量超过设定值时会发出声光报警，并自动切断电源，以示设备内存在泄漏，即可采取有效措施来解决。
3、结论
闭式循环离心喷雾干燥烘干机对催化剂等含有机溶剂物料的制粒干燥，以及对物料中有机溶剂的回收等生产过程有着积极意义，其集防爆、安全、节能、环保于一体，给催化剂产品的生产开辟了一条新路径。
