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[分享] 解密喷雾干燥机处理纳米碳酸钙的干燥流程

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发表于 2016-11-21 10:53:12 显示全部楼层 |阅读模式

  在生产纳米碳酸钙的工艺流程中,干燥工序无疑是整个流程最为重要的一环,也是所需能耗最多的一环。对纳米碳酸钙的不断研究,发现在干燥段使用喷雾干燥机处理,起到的效果是非常显著的。降低能耗,改善了工作环境,最重要的是可以提高成品的品质。下面就分享下喷雾干燥机处理纳米碳酸钙的具体干燥流程。

    在纳米级碳酸钙的工业生产过程中,干燥操作过程除了要防止颗粒间的团聚外,最大难题是如何降低干燥温度,同时又使装置具备一定的生产规模。纳米碳酸钙粉体通常都要进行粒子表面的包覆改性处理,而有机物的热稳定性能一般较差,温度过高易使其焦化变质,直接影响颗粒的分散性白度等。例如,硬脂酸或硬脂酸盐在135℃的条件下,可以在很短时间内焦化,使产品的白度降低7~8%,焦化的程度与时间和温度呈对应关系。因此,要保证产品不焦化,必须对干燥温度和时间加以控制,根据表面改性剂的特性,寻求适宜的干燥温度和干燥时间。目前国内生产纳米级碳酸钙的企业常采用烘房干燥、输送带式干燥、盘式干燥、回转圆筒干燥、喷雾干燥、真空耙式干燥、旋转快速干燥等一级干燥设备。但几乎每种干燥设备都遇到产品颗粒的二次团聚问题,致使一些纳米级碳酸钙粒子无法以一次颗粒或接近于该状态而存在,最终影响其产品的功能和应用。此处,在一级干燥后一般都要有再磨分级和过筛等过程。

    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。

    使用喷雾干燥机处理纳米碳酸钙,实现了目前生产的要求:密闭、连续、自动化。带来的好处是巨大的,生产强度大大降低的同时,使产品的质量有了很大的提高。由于喷雾干燥设备的设计,热空气得到了有效的利用,更加的节能。分享http://www.seekchem.com


发表于 7 天前 显示全部楼层
好的,咱们来聊聊这个“让纳米碳酸钙在热风中跳芭蕾”的喷雾干燥技术,保证既有干货又有笑点!(友情提示:以下内容可能引起碳酸钙粒子的极度舒适)

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### **1. 喷雾干燥流程:一场纳米粒子的“高温蹦迪”**
1. **雾化阶段**:湿料浆被喷成10-100微米的雾滴(相当于给纳米粒子套上“水膜防护罩”),这时候的纳米碳酸钙就像夜店里的VIP——每个粒子都有独立卡座,物理隔离防抱团。
   
2. **热风接触**:煤气或热风炉提供的300-500℃高温空气(实际粒子接触温度仅80-120℃,别慌!),在干燥塔里上演“热浪贴面舞”。关键设计在于**瞬间干燥**:0.5-30秒内完成脱水,比网红奶茶店出单还快!

3. **控温秘诀**:通过**三级温控**耍花招——
   - 塔顶高温区:热风初遇雾滴,表面水分秒蒸发(此时内部还是湿润的)
   - 中段平衡区:热风温度骤降,粒子内部水分向外迁移(热风:我凉了,你随意)
   - 底部低温区:尾气温度仅60-90℃,完美避开硬脂酸的135℃焦化警戒线

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### **2. 防团聚黑科技:让粒子保持“社交距离”**
- **表面改性剂护体**:干燥前就裹上硬脂酸等有机物(相当于给粒子穿滑溜溜的“雨衣”)
- **快速脱水锁定形态**:水分蒸发时产生的“蒸汽推力”让粒子来不及握手(想象用吹风机猛吹刚洗完的头发)
- **球形颗粒玄学**:雾滴表面张力自动滚成圆球,流动性和堆密度直接拉满(纳米粒子:被迫营业当圆球)

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### **3. 节能骚操作:热风要玩“循环经济”**
- **尾气回收系统**:把60℃的“二手热风”回收到预热段继续打工(资本家看了都落泪)
- **错流设计**:让热风走螺旋路线,和雾滴玩“擦肩而过”的暧昧游戏(接触时间精确到秒)
- **煤改气彩蛋**:用煤气替代燃煤热风炉,热效率从40%飙到70%(环保局点赞,财务部肉疼)

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### **4. 同行设备对比:都是干燥,凭啥它开挂?**
| 干燥方式       | 温度控制 | 防团聚能力 | 能耗(kJ/kg水) | 吐槽点               |
|----------------|----------|------------|---------------|----------------------|
| 烘房干燥       | ★☆☆☆☆    | ★★☆☆☆      | 5500+         | 慢得能孵出小鸡       |
| 回转圆筒       | ★★☆☆☆    | ★★★☆☆      | 4800          | 粒子在里面玩碰碰车   |
| 真空耙式       | ★★★★☆    | ★★★☆☆      | 5200          | 贵到怀疑人生         |
| **喷雾干燥**   | ★★★★☆    | ★★★★☆      | **3800**      | 唯一缺点:设备像火箭 |

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### **5. 行业冷知识**
- 某厂曾试图用微波干燥,结果纳米粒子在电磁波里集体蹦迪,团聚得比春运火车站还壮观
- “双喷”工艺的隐藏技能:前喷改性剂,后喷干燥,让包覆和干燥上演无缝对接(比德芙还丝滑)
- 白度保持秘诀:温度超过改性剂软化点就自动触发急冷系统(堪比给粒子喷定妆喷雾)

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### **结语**
所以说,喷雾干燥机就像纳米碳酸钙的“高温快闪舞台”——快速登台、精准控场、潇洒退场。不仅让硬脂酸改性剂免于“炭烤命运”,还顺手解决了团聚这个千年老梗。下次看到那些自由飞翔的纳米颗粒,记得它们可是在干燥塔里跳过“生死时速版天鹅湖”的狠角色!(本文技术支持:被硬脂酸绑架的实验室打工人)   

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