傳統(tǒng)的干燥方式較多, 如盤式干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、氣流干燥、噴霧干燥、帶式干燥等。在納米碳酸鈣生產(chǎn)過程中, 采用較多的干燥方式是帶式干燥、噴霧干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥等。
1、帶式干燥機(jī)
帶式干燥機(jī)是由若干個(gè)獨(dú)立的單元段所組成。每個(gè)單元段包括循環(huán)風(fēng)機(jī)、加熱裝置、單獨(dú)或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。因此, 對(duì)干燥介質(zhì)數(shù)量、溫度、濕度和尾氣循環(huán)量等操作參數(shù)可進(jìn)行獨(dú)立控制, 從而保證帶式干燥機(jī)工作的可靠性和操作條件的優(yōu)化] 。帶式干燥機(jī)是把濾餅通過擠條機(jī)置于不銹鋼多孔板履帶或不銹鋼絲網(wǎng)帶上。在傳動(dòng)裝置作用下緩緩?fù)ㄟ^干燥器, 經(jīng)蒸汽間接加熱后的熱空氣通過鼓風(fēng)機(jī)使熱風(fēng)從上部強(qiáng)制通過物料層, 進(jìn)行自上而下的循環(huán), 使物料得到干燥。
該機(jī)的特點(diǎn)是熱風(fēng)和物料的接觸面積大, 干燥時(shí)間短, 干燥時(shí)操作穩(wěn)定、粉塵小、生產(chǎn)能力大。缺點(diǎn)是設(shè)備占地面積大、循環(huán)風(fēng)機(jī)多、動(dòng)力消耗高。
2、噴霧干燥機(jī)
噴霧干燥是在熱的干燥介質(zhì)中將液態(tài)物料物化成極細(xì)的霧沫, 干燥和成粒過程瞬間完成。該技術(shù)可制成均勻的球形顆粒, 其流動(dòng)性和堆積密度較大,粉體的粒度、水分可以通過調(diào)節(jié)干燥器運(yùn)行參數(shù)來控制, 該法在生產(chǎn)中容易連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn), 生產(chǎn)能力較大,是一種適合工業(yè)化生產(chǎn)的有效方法。胡慶福等在“雙噴”新工藝制造納米碳酸鈣的方法中也介紹了噴霧干燥工藝。采用煤氣為熱源(或采用熱風(fēng)爐以煤為熱源)、燃燒氣體直接與濕物料接觸, 熱效率高、干燥強(qiáng)度大, 并省去粉碎及篩分工序。
由于物料在瞬間即可得到干燥, 且其溫度保持在較低的范圍內(nèi), 因而噴霧干燥工藝特別適用于納米活性碳酸鈣的生產(chǎn), 可以獲得最佳改性效果和均勻改性的產(chǎn)品,防止因局部溫度過高造成改性失效的現(xiàn)象。但這種方法對(duì)被干燥的漿料有一定的要求, 濃度或沉淀顆粒尺寸太大, 會(huì)影響霧化過程, 操作控制也較復(fù)雜,具有一定的局限性。
3、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥是固體流態(tài)化的一種干燥方式,干燥主機(jī)具有機(jī)械分散和干燥物料粒度調(diào)整的功能。濾餅狀物料進(jìn)入干燥主機(jī)后與被加熱的熱風(fēng)混合, 物料在熱風(fēng)與機(jī)械分散力作用下形成顆粒狀流態(tài)化, 瞬間完成熱質(zhì)交換, 干燥后的物料進(jìn)入捕集器獲得粉狀產(chǎn)品。
閃蒸干燥具有以下特點(diǎn):1)瞬間干燥, 干燥時(shí)間1～5 s, 產(chǎn)品不過熱, 品質(zhì)均勻, 流動(dòng)性好;2)系統(tǒng)封閉無交叉污染, 收率>99%;3)熱源采用熱風(fēng)爐, 以煤、氣體或液體為燃料, 燃燒方式為直接或間接式, 熱風(fēng)溫度90～800 ℃;4)熱效率高, 蒸發(fā)能力強(qiáng);5)適應(yīng)濾餅、膏糊狀高含濕物料干燥。雖然旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥在納米碳酸鈣生產(chǎn)中的應(yīng)用較為普遍, 但干燥后的粉體團(tuán)聚現(xiàn)象仍是需要解決的問題。采用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥納米碳酸鈣, 其典型的工藝示意流程見圖1。
 除以上這些干燥方式外, 一些組合式的干燥方式也得到了應(yīng)用。如采用多層帶式干燥串旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥, 既能發(fā)揮多層帶式干燥機(jī)干燥彈性大、可適應(yīng)高水分物料的干燥優(yōu)勢(shì), 又可利用閃蒸干燥快速干燥的特點(diǎn), 即可保證干燥, 又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。
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