高比重物料的噴霧干燥工藝
在粉體工程中,通過(guò)將溶液、混懸液或者乳液霧化并干燥是快速獲得產(chǎn)品的技術(shù)手段之一。相對(duì)于烘箱、凍干等手段,噴霧干燥生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,而且產(chǎn)品均一性更好。噴霧干燥技術(shù)從三十年發(fā)展至今,技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,廣泛應(yīng)用與食品、醫(yī)藥、化工、陶瓷、新材料等諸多領(lǐng)域。
然而由于物料的多樣性,噴霧干燥設(shè)備基本都是定制化的。對(duì)于一些特殊產(chǎn)品,生產(chǎn)設(shè)備需要重復(fù)考慮物料特性,使其滿足使用需要。比如,有些產(chǎn)品是熱敏感的,只能采取較低的進(jìn)出風(fēng)溫度;有些產(chǎn)品容易氧化,只能在惰性環(huán)境下生產(chǎn);有些物料的溶劑不是水,而是有機(jī)溶劑或者有危害的溶劑,不但尾氣不能向空氣中排放,還要考慮環(huán)保和爆炸、安全等風(fēng)險(xiǎn);還有些物料比重大,在混懸液中容易沉淀等。
今天我們就聊聊最后一種。
比重比較大的產(chǎn)品,典型的是新材料,比如新能源行業(yè)用到的金屬粉末,陽(yáng)極材料,固態(tài)電解質(zhì)或者功能性陶瓷材料等。這些材料配置成的混懸液中,因?yàn)楸戎卮蟮木壒?,?duì)噴霧干燥塔提出了不小的挑戰(zhàn)。
噴霧干燥,首先要霧化,而霧化的上游是配液和料液輸送。拋開防爆不談,這兩個(gè)環(huán)節(jié)最重要的就是如何防止大比重顆粒的沉淀。雖然溶劑中可能會(huì)增加一些輔料,增加粘度,但沉淀始終是不能忽視的。我們的做法是:
1. 從配液到進(jìn)液,配液罐上需要配置攪拌槳;
2. 料液輸時(shí),不管流量大小,盡量使用更細(xì)內(nèi)徑的管路,如果要增加流速,可以增加進(jìn)液泵的轉(zhuǎn)速/壓力來(lái)實(shí)現(xiàn);
3. 料液輸送管的路徑盡可能的短,必要時(shí)可以在輸送管上配置振蕩器;
以上做法可以有效降低料液在配置和輸送過(guò)程中沉淀。對(duì)于噴嘴,如果采用的是二流體噴嘴,必要時(shí)可以配置有清除針,自動(dòng)清除噴嘴堵塞;對(duì)于壓力式噴嘴,高的壓力可以有效避免噴嘴??筛鶕?jù)物料特細(xì)選擇噴嘴,但陶瓷漿料固含量高,流動(dòng)性不佳,壓力式噴嘴相對(duì)適合。
我們知道噴霧的方向和熱風(fēng)的方向有順流和逆流設(shè)計(jì),對(duì)于大比重物料,必要時(shí)采用逆流形式,即噴嘴安裝于噴霧干燥塔底部,熱風(fēng)從上方進(jìn)入塔體。這樣設(shè)計(jì),可以顯著增加液滴行程(先向上再向下),提高干燥效率,避免順流設(shè)計(jì)時(shí),由于液滴重力和風(fēng)速的作用快速落到低端,液滴/粉體還沒(méi)干透,就進(jìn)入旋風(fēng)分離器。
如果溶劑是有機(jī)溶劑或者產(chǎn)品對(duì)氧敏感,氮?dú)猸h(huán)境是必要的。氮?dú)鈦?lái)源可以是氮?dú)馄?、工業(yè)氮?dú)饣蛘咧频獧C(jī)??紤]到氮?dú)獾氖褂贸杀疽约碍h(huán)境、安全,閉路循環(huán)設(shè)計(jì)是最合適的。
江蘇圣曼集團(tuán)成立于2011年,我們?cè)跓崦粜?,氧敏感型,高比重型的物料產(chǎn)品有非常的設(shè)備設(shè)計(jì)和交付經(jīng)驗(yàn),在新材料和陶瓷行業(yè)有諸多安裝案例,如特瑞電池,科隆新能源,天能,萬(wàn)華化學(xué)等。
深度了解客戶需求,定制最適宜的設(shè)備,確保高質(zhì)量的制造和交付及售后是我們始終如一的服務(wù)理念。因此,我們?cè)O(shè)立了干燥測(cè)試中心,可完成研發(fā)至中試階段干燥試驗(yàn),并擁有各類分析檢測(cè)儀器,與用戶共同了解產(chǎn)品特性,優(yōu)化產(chǎn)品配方和工藝參數(shù)等,進(jìn)而為客戶提供優(yōu)的解決方案。