隨著功能粉體材料、復合粉體材料、陶瓷材料在國民經(jīng)濟中應用范圍的不斷擴大,對粉體材料本身性能的要求也越來越嚴格, 從而促進了高新功能粉體材料制造技術(shù)的迅速發(fā)展。因此,超細納米粉體材料制備中的超微細化、高純度化、成分控制、形狀控制、表面改性等生產(chǎn)工藝的專用設(shè)備已成為研究熱點。
閉式循環(huán)噴霧干燥機 基本原理及工藝設(shè)備
閉式循環(huán)噴霧干燥機是從料液中獲得超細納米粉體的一種較好的方法,料液的形式可以是溶液、懸浮液、乳濁液等裂可以輸送的液體。其基本原理是利用霧化器將一定濃度的料液噴射成霧狀液滴,落入一定流速的熱氣流中,使之迅速干燥,獲得粉狀產(chǎn)品。
閉式循環(huán)噴霧干燥機的具體過程:加熱器產(chǎn)生的熱氣(熱干燥介質(zhì))經(jīng)熱風管道從干燥塔的頂部進入塔內(nèi),與此同時,進樣泵送來的料液經(jīng)霧化噴嘴噴射成極細的球形霧滴,落于一定流速的熱氣流中進行熱交換,由于霧滴微細,表面積對體積比率很大,使溶劑迅速蒸發(fā),干燥和成粒過程于瞬間完成。干燥后的成品料從塔體下錐形如料口進入旋風分離器,與干燥介質(zhì)分離后收集于產(chǎn)品接收器,熱廢氣經(jīng)引風機由排氣口排出。
閉式循環(huán)噴霧干燥機 技術(shù)特點
(1) 噴霧干燥可使造粒、干燥一步完成,生產(chǎn)過程簡單,操作控制方便,適用于連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn),易實現(xiàn)自動化。
(2) 干燥速率高、時間短,對熱敏性成分影響較小,因而特別適用于熱敏性物料的于燥。
(3) 噴霧干燥時,料液是在不斷攪拌狀態(tài)下噴成霧化分散體,瞬間完成干燥,因此均勻度較好。
(4) 在噴霧干燥中,由于溶劑迅速氣化,成品為疏松的細小顆粒,在與溶劑接觸時,溶劑易進入顆粒內(nèi)部,不需進一步處理也可以獲得好的分散和好的溶解性。
(5) 由于噴霧干燥是一種連續(xù)的密閉式生產(chǎn),使產(chǎn)品純度高,杜絕了在生產(chǎn)環(huán)境中暴露及與操作者接觸的機會,減少了環(huán)境污染。
閉式循環(huán)噴霧干燥機在制備超細納米粉體顆粒度分布控制
(1) 料液濃度的影響
高濃度料液所得微粒粒徑比低濃度料液要大。這是因為料液濃度是影響霧滴形成和大小的重要物性參數(shù)。濃度高,相應的固體含量高,粘度大,形成霧滴所需的能量也就高。另外,濃度高的溶液所得顆粒易出現(xiàn)團聚現(xiàn)象。
(2) 進料速率的影響
隨著進料速率的增加,粒度有逐漸增大的趨勢。這可能是由于在其它條件相同的情況下,進料速率增大時,被霧化的液滴直徑增大,較大霧滴包含較多的溶質(zhì),因此形成的粉體顆粒粒徑就相應較大。
(3) 干燥溫度的影響
干燥溫度可分為進口溫度和出口溫度,其中進口溫度較為重要。低溫時所得微粒的粒徑比高溫時大,粒徑分布也寬,即在其它條件不變的情況下,溫度較低時,溶液霧滴達到過飽和的時間延長,瞬間成核速度降低,成核數(shù)量減少,因此,所得微粒粒徑增大。隨著溫度的升高,溶劑蒸發(fā)速度加快,液滴達到過飽和態(tài)的時間縮短,故形成的微粒粒徑相應減小,粒徑分布變窄。
超細納米粉體專用閉式循環(huán)噴霧干燥機通過設(shè)備改進及工藝設(shè)計的多樣化,使噴霧干燥技術(shù)一改過去單一的應用現(xiàn)狀,逐步向多功能組合式的方向發(fā)展,使其適于在納米磁性材料、納米陶瓷材料、納米潤滑材料、納米催化劑、納米復合材料等方面的研究及應用。