喷雾干燥是通过将泥浆喷洒成雾状细滴,并立即和热气接触,使雾滴中的水分能在很短时间内(几秒至十几秒)蒸发,从而得到干燥粉料的方法。
一、喷雾干燥过程工序组成
泥浆的喷雾干燥过程主要由如下几个工序组成:
1、泥浆的制备与输送
2、热源的发生与热气流的供给
3、雾化与干燥
4、干粉收集与废气分离。
它采用以喷雾干燥塔为主体,并附有泵、排风机与收集细粉的旋风分离器等设备构成的机组来完成整个过程(如下图所示)。
二、喷雾干燥的操作要点及说明
1、泥浆的制备与输送 操作时,泥浆由泵压人干燥塔的雰化器中,雾化器将泥浆雾化成细滴,然后被通入干燥塔内的热空气(400~500℃)干燥脱水,获得的仍然含有一定水分的固体颗粒进入干燥塔的底部,从出口处卸出,而带有微粉及水蒸气的空气经旋风分离器收集微粉后从排风机排出。
2、热源的发生与热气流的供给 干燥设备的热源常为油、煤气、煤炭燃烧后的热空气。因陶瓷泥浆不是热敏性材料,为提高干燥塔的热效率,热气进入塔内的温度应可达400~500℃。由于直接燃烧的烟气温度高达1000℃以上,所以需混合部分冷气来降低热空气的进塔温度。
3、雾化与干燥方式及选择依据
喷雾干燥法依造雾方法可以分为压力法、气流法和离心法三种;而每一种依热空气和物料流动形式又可分成逆流式与顺流式两大类。
目前陶瓷工业采用较多的是压力混合流法(雾化器为喷嘴)和离心顺流法(雾化器为离心回转盘)两种,前者热能利用率高,喷嘴雾化器的结构简单,拆换容易,但喷嘴的直径小,易磨损和堵塞。然而,离心式喷雾盘的结构较复杂,加工要求严格,维修困难,但在连续操作时的可靠性高,不易磨损和堵塞。
确定雾化方式时应从干粉质量要求、操作的灵活性、设备维护和加工的要求、成本等方面全面考虑。当压制尺寸较大、坯体较厚和采用高速压机压制时,希望粉料容易排出空气和填满装腔,要求粉料的粒径稍粗些,颗粒尺寸分布范围宽些,堆积密度大些。选用压力雾化易于满足这些要求。若对粉料的颗粒大小及分布要求不严(如用喷雾粉料和泥浆调制成可塑泥料),则可优先考虑离心喷雾工艺,因为该工艺的适应性强,即使泥浆性能和进浆量发生
变化也仍能产生良好的雾化效果。
4、干粉收集与废气分离。从废气中对细粉回收的效果将直接影响喷雾干燥的经济指标。陶瓷泥浆喷雾干燥后废气温度高达45~90℃,一般采用旋风分离器作分离设备,而不用袋式过滤器。