传统的干燥方式较多, 如盘式干燥、旋转闪蒸干燥、气流干燥、喷雾干燥、带式干燥等。在纳米碳酸钙生产过程中, 采用较多的干燥方式是带式干燥、喷雾干燥、旋转闪蒸干燥等。
传统的干燥方式较多, 如盘式干燥、旋转闪蒸干燥、气流干燥、喷雾干燥、带式干燥等。在纳米碳酸钙生产过程中, 采用较多的干燥方式是带式干燥、喷雾干燥、旋转闪蒸干燥等。
1、带式干燥机
带式干燥机是由若干个独立的单元段所组成。每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。因此, 对干燥介质数量、温度、湿度和尾气循环量等操作参数可进行独立控制, 从而保证带式干燥机工作的可靠性和操作条件的优化 。带式干燥机是把滤饼通过挤条机置于不锈钢多孔板履带或不锈钢丝网带上。在传动装置作用下缓缓通过干燥器, 经蒸汽间接加热后的热空气通过鼓风机使热风从上部强制通过物料层, 进行自上而下的循环, 使物料得到干燥。
该机的特点是热风和物料的接触面积大, 干燥时间短, 干燥时操作稳定、粉尘小、生产能力大。缺点是设备占地面积大、循环风机多、动力消耗高。
2、喷雾干燥机
喷雾干燥是在热的干燥介质中将液态物料物化成极细的雾沫, 干燥和成粒过程瞬间完成。该技术可制成均匀的球形颗粒, 其流动性和堆积密度较大,粉体的粒度、水分可以通过调节干燥器运行参数来控制, 该法在生产中容易连续运转, 生产能力较大,是一种适合工业化生产的有效方法。胡庆福等在“双喷”新工艺制造纳米碳酸钙的方法中也介绍了喷雾干燥工艺。采用煤气为热源(或采用热风炉以煤为热源)、燃烧气体直接与湿物料接触, 热效率高、干燥强度大, 并省去粉碎及筛分工序。
由于物料在瞬间即可得到干燥, 且其温度保持在较低的范围内, 因而喷雾干燥工艺特别适用于纳米活性碳酸钙的生产, 可以获得最佳改性效果和均匀改性的产品,防止因局部温度过高造成改性失效的现象。但这种方法对被干燥的浆料有一定的要求, 浓度或沉淀颗粒尺寸太大, 会影响雾化过程, 操作控制也较复杂,具有一定的局限性。
3、旋转闪蒸干燥机
旋转闪蒸干燥是固体流态化的一种干燥方式,干燥主机具有机械分散和干燥物料粒度调整的功能。滤饼状物料进入干燥主机后与被加热的热风混合, 物料在热风与机械分散力作用下形成颗粒状流态化, 瞬间完成热质交换, 干燥后的物料进入捕集器获得粉状产品。
闪蒸干燥具有以下特点:1)瞬间干燥, 干燥时间1～5 s, 产品不过热, 品质均匀, 流动性好;2)系统封闭无交叉污染, 收率>99%;3)热源采用热风炉, 以煤、气体或液体为燃料, 燃烧方式为直接或间接式, 热风温度90～800 ℃;4)热效率高, 蒸发能力强;5)适应滤饼、膏糊状高含湿物料干燥。虽然旋转闪蒸干燥在纳米碳酸钙生产中的应用较为普遍, 但干燥后的粉体团聚现象仍是需要解决的问题。采用旋转闪蒸干燥纳米碳酸钙, 其典型的工艺示意流程见图1。
除以上这些干燥方式外, 一些组合式的干燥方式也得到了应用。如采用多层带式干燥串旋转闪蒸干燥, 既能发挥多层带式干燥机干燥弹性大、可适应高水分物料的干燥优势, 又可利用闪蒸干燥快速干燥的特点, 即可保证干燥, 又能保证产品质量。
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