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粉体干燥设备的特性和超细粉干燥设备应用

产品分类 干燥机械设备 混合机械设备 制粒机械设备 粉碎机械设备 其他辅助设备 干燥设备配件

  随着工业发展的需要,在化工、食品、医药、电子、塑料生物化工等工业部门应用粉体干燥设备处理粉体物料的种类越来越多,且粒度越来越细。如超细碳酸钙的颗粒度为5μm、二氧化钛3μm、食品黄、酒石黄10μm、白云石15μm、黄色氧化铁5μm、硅酸铝20μm、淀粉白碳黑45μm以及现代快速发展超细粉体——纳米粉体等等。粒度很细的粉料其堆积密度很小,重量轻,在操作过程中易飞扬,不仅造成物料损失且污染了环境,其中有刺激有毒的细粉逸出,对环境会造成严重危害。因为细粉末的堆积密度小,不便运输。微细的化学肥料施于田里易于流失,这样就产生了不利的一面,那么就有了把细小粉末聚集成较大的实体——造粒的需求。造粒方法有滚动法和压力法。滚动造粒是将松散的湿物料(细粉和适量的润湿液)加入制粒装置内,搅拌翻动,初始形成团粒核心。随后,核心以团聚和包层两种方式长大,团聚的颗粒球形不规则,表面粗糙。包层制粒表面光滑呈球形,断面为一层包一层的“洋葱皮”结构,可以控制操作条件,使其中一种方式成为造粒的主导,形成光滑规则的强度高的球形颗粒。搅拌混合造粒、喷雾流化造粒等方法均是松散湿物料或膏状或熔融的物料、溶液、浆状的物料。压力法造粒是将湿含量较低的细粉物料在压片机、滚压机、辊压机、螺旋挤压机等造粒机中受压力或主要受剪切力被压实成粒。其中辊压机可实现强压造粒。压力范围为2.5MPa~560MPa,可将粉末压得很密实,使粉末间分子力起主导作用,使颗粒获得较大的抗拉、抗压、抗磨耗强度。近四十年来对上千种细粉干物料进行强压造粒实验,均获得造粒成功的数据。但对那些湿含量很低(如低于0.2%)、粒度很细(d97<45um)、堆积密度很小(<200kgm-3)、孔隙率大、内摩擦力小、流动性好的细粉物料进行压力法造粒是较困难的。不但耗能大,且成粒率低,单机产量低。如果在上述特性的物料中加入相应的适量的湿润剂,则造粒条件大为改善,如无需很强的造粒压力就能实现成粒率高,单机产量大,环境无粉尘飞扬等目的。不过颗粒中会含有一定量的湿分。颗粒表面没有自由水分,内部湿分的迁移成为控制因素,此时外部可变条件无法改变强化干燥速率,即颗粒干燥需要很长时间,耗费很多能量。如果采用微波加热干燥低湿含量的颗粒物料,可快速得到所需的干度均匀的颗粒成品。
  粉体干燥设备主要用于粉状、颗粒状物料的干燥脱水。常规加热如火焰、热风、蒸汽干燥等都是利用热传导的原理,将热量从被加热物外部传入内部,逐步使物体中心温度升高,称之为外部加热。要使中心部位达到所需要的温度需要一定的时间,导热性较差的物体所需时间就更长。这些传统的干燥方法时间长、耗电量大,加热不太均匀,上下翻动,劳动强度大,而微波能干燥特点,微波能穿透物体内部里外同时加热,频率为2450MHZ,以每秒24亿5千万次的振荡,水分子也同样是万次的振荡,分子之间互相摩擦产生热量,自身发热。所以微波粉体干燥设备可广泛用于化工产品的分装物料的干燥脱水。例如:草酸钴、氢氧化锂、氢氧花镍、甘露纯、仲钨酸铵、钴酸锂、碳酸钡、碳酸锶等,含水量从40%干燥后达到0.5%,烘干时间只需6~15分钟,干燥温度可以控制在80℃~90℃。
  微波粉体干燥设备具有如下特性
  1、穿透性加热,加热速度快,均匀加热。其穿透的距离,在理论上与电磁波波长同数量级。因此宏观上表现为加热速度快,均匀性好,物体色泽,成份保持不变。微波加热是使用使被加热物体本身成为发热物体,称之为整体加热方式,不需要热传导的过程,因此能在短时间内达到均匀加热。微波加热时物体各部位不论形状如何,通常都能均匀渗透电磁波,以产生热量,因此介质材料加热的无效性大大改善。微波加热与高频加热相比较不需在设计适合物形状的电极,所发不论何种开头的物体都能做到均匀加热,这一点对提高产品质量很有利。
  2、选择性加热,节能高效。微波对不同介质特性的物料有不同的作用,这一点对干燥加工特性很有利,因为水分子对微波的吸收效果最好,所以含水量最高的部位吸收微波功率最多,只对能吸收微波能的物体直接加热,对炉体、炉腔内空气几乎不加热,且微波加热时,被加热物料一般都是放在用金属制造的加热容器内,加热室对电波来说是个封闭的空腔,微波不能外泄,只能被加热物体吸收,加热室内的空气与相应的容器都不会发热,所以热效率极高,因此既高效、节能又改善工作环境。
  3、微波粉体干燥设无热惯性,即具备即时性。因此能保证加工物料高品质。
  4、操作方便,宜于控制。微波加热可瞬间达到升降、开停的目的,热惯性极小,应用PLC加触摸控制屏,特别适宜于加热过程和加热工艺的规范和自动化控制。
  5、环保、清洁卫生。设备加热箱采用金属不锈钢制作,可采用水清洗,出料配有全密封料斗及粉尘回收装置,更无“三废”产生。
  6、微波粉体干燥设安全无害。微波能是在金属制造的封闭加热容器和波导管中工作,能量的泄漏极小。
  关于超细粉体干燥设备
  超细粉体干燥设备专业用于超细和纳米级等粒径有严格要求的物料的干燥,是集干燥、破碎和分级为一体的多功能粉体干燥设备,已经成功应用于纳米碳酸钙、纳米氢氧化铝、微粉级氢氧化铝和纳米氢氧化镁等物料的干燥。
  超细粉体干燥设备的基本工作原理是通过高速搅拌器的超强破碎能力,以及分级器对物料的粒度控制和对二次团聚物料的再破碎作用,利用旋转气流与物料颗粒间产生很大的相对运动,从而强化传热传质的原理来完成对物料的干燥。因此超细粉体干燥设备广泛适用于各类粉体材料,如滤饼、片状、纤维状、浆状、膏状物料、含结晶水物料、热敏性和触变形物料。
  超细粉体干燥设备工作特点
  1、超细粉体干燥设备技术含量高,有机地结合了旋流、流化、喷动及粉碎分级技术。
  2、超细粉体干燥设备生产能力大,干燥强度高。由于物料受到离心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化呈高度分散状态及固气两相间的相对速度较大,强化了传质传热,达到高效、快速、小设备、大生产。
  3、无粘壁和焦化变色现象。干燥气体进入超细粉体干燥设备底部,产生强烈的旋转气流,对器壁上物料产生强烈的冲刷带出作用,消除粘壁现象。在干燥机底部高温区,热敏性物料不与热表面直接接触,并装有特殊装置,解决了热敏性物料的焦化变色问题。
  4、干燥过程的传热传质时间短,由于干燥室内周向风速高,物料停留时间短,热损失少,热效率70%以上。
  超细粉体干燥设备的适用范围
  超细粉体干燥设备主要用于化工、轻工、染化、制药等行业的膏状物料、滤饼、湿性结晶体物料的干燥,以及含有不溶于水或溶剂的非晶状或晶状细小颗粒的低粘性淤渣、膏糊、滤饼和半干燥粉末的干燥。

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