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噴霧幹燥機常見(jiàn)問題其(qí)應(yīng)用領(lǐng)域
  • 發布日(rì)期:2019-04-26      瀏(liú)覽次(cì)數(shù):3094
    • 噴霧幹燥(zào)機是一種可(kě)以(yǐ)同(tóng)時(shí)完(wán)成(chéng)幹燥和(hé)造粒(lì)的裝(zhuāng)備,主(zhǔ)要(yào)由漿(jiāng)料供(gōng)應係統(tǒng),霧化器(qì),幹燥(zào)塔(tǎ),熱(rè)風係統(tǒng),廢(fèi)氣排放和(hé)除(chú)塵係統,卸(xiè)料及(jí)粉料輸送係統(tǒng)等(děng)組(zǔ)成。

       

      一(yī),噴霧(wù)幹(gān)燥(zào)工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

      噴霧幹(gān)燥是利(lì)用霧化(huà)器將(jiāng)料(liào)液分(fēn)散(sàn)為細(xì)小的(dí)霧滴,並在熱幹燥(zào)介質匯總(zǒng)迅(xùn)速(sù)蒸發溶劑形(xíng)成(chéng)幹粉(fěn)的(dí)過程(chéng),一般噴霧幹燥(zào)分為四個階(jiē)段(duàn):a料液霧(wù)化(huà);b霧群與熱(rè)幹燥(zào)介(jiè)質接觸(chù)混合(hé);c霧(wù)滴(dī)的(dí)蒸發幹燥;d幹燥(zào)產(chǎn)品(pǐn)與幹(gān)燥(zào)介(jiè)質分(fēn)離。

       

      原料液可(kě)以(yǐ)是(shì)溶液,乳濁液或懸浮液,也(yě)可以是(shì)熔融液(yè)或膏狀物(wù)等(děng)泵可以運輸(shū)的液(yè)體形(xíng)式(shì),產品(pǐn)是(shì)粉狀(zhuàng),顆粒(lì)狀,空(kōng)心(xīn)球或團粒狀。

       

      二,常見的(dí)噴霧幹燥機

      用噴霧(wù)幹燥器將(jiāng)稀料液(如含水量在75%-85%以上的(dí)溶液)噴(pēn)成(chéng)霧滴分散於熱氣(qì)流(liú)中,使水分迅(xùn)速(sù)蒸發而得(dé)到固體(tǐ)產品(pǐn),幹(gān)燥時間一般僅(jǐn)需(xū)數(shù)秒到數十秒(miǎo)。噴(pēn)霧器是(shì)噴霧(wù)幹(gān)燥的關(guān)鍵(jiàn)部分(fēn),主要離(lí)心式(shì),壓(yā)力(lì)式及氣(qì)流式噴霧器(qì)。

       

      噴霧幹燥係統(tǒng)

       

      1,壓(yā)力(lì)噴霧幹燥機(jī)

      通過2-20MPa的高壓將液(yè)料(liào)(經(jīng)過(guò)過(guò)濾的液(yè)料)送(sòng)入壓力式霧化(huà)器霧化(huà)成(chéng)小(xiǎo)液滴,經過霧(wù)化(huà)後的液(yè)滴(dī)(表麵(miàn)積大大增加)與(yǔ)熱(rè)空氣充(chōng)分(fēn)接觸(chù),在10-30秒內(nèi)迅速完成(chéng)幹(gān)燥過(guò)程(chéng),經分離(lí)得到粉體或細(xì)小顆(kē)粒的成品。

       

      2離心噴(pēn)霧(wù)幹(gān)燥機

      空氣通過(guò)過濾器(qì)和加熱器(qì),進(jìn)入離心(xīn)噴霧幹(gān)燥(zào)器(qì)頂(dǐng)部(bù)的(dí)空(kōng)氣分配器(qì),熱(rè)空(kōng)氣(qì)呈(chéng)螺旋狀均匀進(jìn)入幹燥器。料液由(yóu)料液槽經過濾器由泵送(sòng)至幹燥器(qì)頂部的(dí)離(lí)心(xīn)霧(wù)化器,使料(liào)液噴成極小的霧狀(zhuàng)液滴,料液和熱(rè)空(kōng)氣並(bìng)流(liú)接觸(chù),水分迅速蒸(zhēng)發,在(zài)極(jí)短(duǎn)時(shí)間(jiān)內(nèi)幹燥(zào)成成(chéng)品,成(chéng)品由(yóu)幹燥(zào)塔底部(bù)和旋(xuán)風(fēng)分離器排出(chū),廢(fèi)氣(qì)由風(fēng)機排(pái)出。

       

      3氣(qì)流噴(pēn)霧(wù)幹燥機

      主(zhǔ)要(yào)是將空(kōng)氣或水(shuǐ)蒸(zhēng)氣通過(guò)高(gāo)速(sù)從噴嘴噴(pēn)出,靠(kào)摩(mó)擦力(lì)使(shǐ)料液分離成細小霧滴(dī),使(shǐ)其與(yǔ)熱空氣(qì)*接觸來形(xíng)成熱交(jiāo)換,整(zhěng)個過程不到半分(fēn)鐘。對(duì)粘性(xìng)較(jiào)大(dà)的物料(liào)效果(guǒ)很(hěn)好(hǎo),是(shì)其他(tā)噴霧幹燥機*的(dí),而(ér)且操作(zuò)方(fāng)便。

       

      三,噴霧(wù)幹(gān)燥應用領域(yù)

      在噴霧幹燥的100多年歷史中,初始於蛋(dàn)粉(fěn),奶粉(fěn),洗(xǐ)滌劑,化妝(zhuāng)品(pǐn)等少(shǎo)產品的(dí)生產,隨著研(yán)究(jiū)的不斷(duàn)深(shēn)入,現已(yǐ)在多種(zhǒng)工業超細(xì)粉體及(jí)納米粉(fěn)體生產中廣泛應(yīng)用,如化學工(gōng)業裏(lǐ)的(dí)電池原(yuán)料,白炭黑;陶(táo)瓷工業裏(lǐ)的(dí)氧化(huà)鋁;製(zhì)藥(yào)領域的藥(yào)物幹燥造粒(lì)等(děng)。相比於非噴霧(wù)幹(gān)燥的方式(shì),噴霧(wù)幹燥可有(yǒu)效(xiào)的減(jiǎn)少(shǎo)超(chāo)細粉的(dí)團聚,經噴(pēn)霧幹(gān)燥(zào)工序可製得(dé)球形(xíng)度(dù)高(gāo),流(liú)動性好,細度高的(dí)顆(kē)粒以適(shì)應(yīng)特定(dìng)領域的要求。

       

      下(xià)文將對(duì)一(yī)些相關領域(yù)做簡單(dān)的介紹。

      1,噴(pēn)霧幹燥(zào)用於特(tè)種陶(táo)瓷(cí)造(zào)粒

      在(zài)陶瓷(cí)材料成(chéng)型燒結之(zhī)前素坯(pī)的成(chéng)型(xíng)對製品的性(xìng)能有著(zhuó)直(zhí)接影響,粉料(liào)的特(tè)性對素坯(pī)的均匀性及(jí)幹壓(yā)成型後的密度影響(xiǎng)很大。噴霧(wù)造粒(lì)技(jì)術被(bèi)廣(guǎng)泛用於(yú)製(zhì)備(bèi)特(tè)種陶瓷粉(fěn)料。通常(cháng)采(cǎi)用壓力噴(pēn)霧(wù)對(duì)特陶(táo)粉體(tǐ)進(jìn)行噴霧(wù)造粒處(chǔ)理,在(zài)合適(shì)的(dí)工藝(yì)條件下,製備出(chū)來(lái)的(dí)粉體化(huà)學均匀性好,細(xì)度高,流(liú)動性好(hǎo),壓實密度高,可(kě)適(shì)用於特陶(táo)粉體(tǐ)的(dí)幹壓成型或等(děng)靜壓成型等成型(xíng)工藝。

       

      舉例:氧(yǎng)化(huà)鋁的噴霧(wù)造(zào)粒工(gōng)藝流(liú)程(chéng):

       

      氧化鋁(lǚ)陶(táo)瓷噴霧造粒製(zhì)備(bèi)工藝(yì)流程(chéng)圖

       

      2,噴(pēn)霧幹(gān)燥(zào)在鋰電(diàn)正極材料磷酸鐵鋰的應(yīng)用

      鋰(lǐ)電池主(zhǔ)要(yào)由(yóu)正極材料(liào),負極材(cái)料,電(diàn)解(jiě)質(zhì),隔膜(mó)組(zǔ)成。正(zhèng)極(jí)材料(liào)在成本及性(xìng)能上(shàng)都(dū)製(zhì)約鋰離子(zǐ)電(diàn)池(chí)的發(fā)展(zhǎn),因(yīn)而(ér)正極材料的(dí)研(yán)究與(yǔ)開發是推(tuī)動鋰離子(zǐ)電(diàn)池(chí)技術更(gēng)新(xīn)的關鍵(jiàn)。目前國內正極材料主(zhǔ)要有鈷酸鋰(lǐ),鎳酸鋰,磷(lín)酸鐵(tiě)鋰及(jí)三元(yuán)材料(liào)。其(qí)中磷酸鐵鋰具有(yǒu)安全性好(hǎo),循(xún)環壽命(mìng)長(cháng),熱穩定(dìng)性好(hǎo),原材料來源(yuán)廣泛(fàn),價(jià)格便(biàn)宜的(dí)優點,但振實(shí)密(mì)度(dù)低和(hé)低溫導(dǎo)電性(xìng)差。

       

      磷酸(suān)鐵鋰(lǐ)/C正極(jí)材(cái)料(liào)的簡(jiǎn)單製備過程:取LiOH和(hé)FePO4加入球磨罐加(jiā)入純(chún)淨水,球磨之後加入一定(dìng)量的碳源,球墨3h後(hòu)取出(chū)漿料打入噴(pēn)霧(wù)幹(gān)燥機中進(jìn)行(háng)噴(pēn)霧幹燥(zào)。在(zài)一(yī)定(dìng)的進出(chū)口(kǒu)溫度下(進200-250℃,出(chū)口溫度<100℃)進(jìn)行噴(pēn)霧幹(gān)燥。物料(liào)幹燥後放在(zài)氣氛爐(lú)先進行(háng)低溫(wēn)煅燒2h,在高溫(wēn)煅燒6h後得到(dào)LiFePO4/C正(zhèng)極材料。

       

      實驗(yàn)表明(míng),噴(pēn)霧(wù)幹(gān)燥(zào)步驟(zhòu),賦予(yú)了(liǎo)燒(shāo)結前(qián)的(dí)前(qián)驅體材(cái)料很(hěn)好的球(qiú)形度,粒(lì)徑在20-20微米。在噴霧(wù)幹燥(zào)條件(jiàn)下,材料的化學組(zǔ)分比(bǐ)較均匀。在煅燒時(shí)球(qiú)形顆粒(lì)之間(jiān)並沒有發生(shēng)固(gù)相變化(huà),LiFePO4/C的(dí)晶粒生產被(bèi)限製在(zài)一個(gè)球形顆粒(lì)之(zhī)間,因此可(kě)以(yǐ)得到小的LiFePO4/C晶粒(lì),而細小的晶(jīng)粒(lì)對LiFePO4/C的(dí)電性能有利。

       

      3,噴(pēn)霧幹燥用於(yú)白炭(tàn)黑的(dí)幹燥

      沉澱二氧化(huà)矽又(yòu)叫(jiào)白炭(tàn)黑(hēi),表(biǎo)達式多(duō)寫為(wéi)mSiO2·nH2O,是(shì)橡膠(jiāo)工業重要(yào)的補強(qiáng)原(yuán)料,因其微(wēi)觀結構(gòu)和(hé)聚(jù)集形態和(hé)炭黑(hēi)相似,並在(zài)橡膠中(zhōng)有相近(jìn)的補強性能,故稱為白炭黑(hēi)。白(bái)炭黑的生產(chǎn)方(fāng)法有(yǒu)氣相(xiāng)法及(jí)沉澱法(fǎ),氣相法產品(pǐn)純度高(gāo),性能(néng)好(hǎo),但(dàn)生產過(guò)程能源(yuán)消(xiāo)耗大,技術難(nán)度大(dà),成本高(gāo)。

       

      相(xiāng)比之(zhī)下(xià)沉澱(diàn)法製(zhì)備白炭(tàn)黑(hēi),技術(shù)成(chéng)熟,操作(zuò)簡(jiǎn)單,成(chéng)本優(yōu)勢(shì)大。但在(zài)幹(gān)燥脫水過程(chéng)中(zhōng),超細(xì)顆粒易發(fā)生團(tuán)聚,影(yǐng)響性(xìng)能。研究表(biǎo)明,噴霧幹(gān)燥(zào)能(néng)夠得(dé)到顆粒(lì)分散(sàn)均匀,比(bǐ)表麵積(jī)和吸油(yóu)值都(dū)很高的白炭黑,符(fú)合推薦的(dí)吸油值和比表(biǎo)麵(miàn)積(jī)的配合曲綫 ,適(shì)用(yòng)高性(xìng)能輪(lún)胎的補(bǔ)強(qiáng)劑及彩色輪(lún)胎(tāi)的補強劑(jì)。

       

      彩色(sè)輪(lún)胎&黑(hēi)色輪(lún)胎

       

      4,噴霧幹燥在(zài)藥(yào)物製劑中的(dí)應用(yòng)

      幹燥在製(zhì)藥(yào)生(shēng)產(chǎn)中(zhōng),特別是中藥製(zhì)藥(yào)生產中(zhōng)具(jù)有重(zhòng)要(yào)地位(wèi)。噴(pēn)霧(wù)幹燥製備的藥劑(jì)有(yǒu)如下幾個(gè)特點(diǎn):

      a.成品(pǐn)均(jūn)匀(yún)度好(hǎo):噴(pēn)霧幹燥(zào)時,藥液(yè)是(shì)在不斷的攪拌下(xià)噴成霧(wù)化(huà)分散(sàn)體,瞬(shùn)間完成(chéng)幹燥(zào),因此均匀度較好。

      b.成(chéng)品流動(dòng)性好(hǎo),疏鬆性(xìng),溶解度(dù)較好(hǎo):噴霧(wù)幹(gān)燥(zào)時(shí),水(shuǐ)分(fēn)迅(xùn)速(sù)氣(qì)化,成品(pǐn)粒度(dù)小,流動(dòng)性(xìng)好,壓片平(píng)整;在分(fēn)劑(jì)量(liáng)包(bāo)裝時(shí),劑量更準確。與水接觸時(shí),更(gēng)易進去(qù)顆(kē)粒(lì)內部(bù),更利於(yú)藥(yào)物溶解。

      c,簡化(huà)生(shēng)產工(gōng)藝(yì):噴霧(wù)幹燥(zào)可使濃縮幹燥(zào)一步(bù)完成(chéng),此(cǐ)外幹燥時間也比(bǐ)較短,利於(yú)熱敏性藥物(wù)成品保持藥效。

      d,生(shēng)產潔淨:采用(yòng)密(mì)閉的噴(pēn)霧環境,杜(dù)絕(jué)藥物(wù)被(bèi)細菌汙(wū)染(rǎn)也減少(shǎo)粉塵(chén)汙染車間。

       

      因(yīn)此噴(pēn)霧幹燥(zào)非(fēi)常適(shì)合中(zhōng)藥(yào)製藥(yào)過程中的(dí)幹燥。中(zhōng)藥製品要求(qiú)潔(jié)淨度高,因此會裝有多個(gè)空(kōng)氣(qì)淨(jìng)化器。藥(yào)材噴(pēn)霧(wù)幹(gān)燥的(dí)簡單工(gōng)藝流(liú)程(chéng):藥材(cái)→提(tí)取(qǔ)→濃縮→噴(pēn)霧幹燥→收(shōu)集藥粉。

       

      中(zhōng)藥原料西洋參(cān)