噴霧干燥是通過將泥漿噴灑成霧狀細滴,并立即和熱氣接觸,使霧滴中的水分能在很短時間內(幾秒至十幾秒)蒸發,從而得到干燥粉料的方法。
一、噴霧干燥過程工序組成
泥漿的噴霧干燥過程主要由如下幾個工序組成:
1、泥漿的制備與輸送
2、熱源的發生與熱氣流的供給
3、霧化與干燥
4、干粉收集與廢氣分離。
它采用以噴霧干燥塔為主體,并附有泵、排風機與收集細粉的旋風分離器等設備構成的機組來完成整個過程(如下圖所示)。
二、噴霧干燥的操作要點及說明
1、泥漿的制備與輸送 操作時,泥漿由泵壓人干燥塔的雰化器中,霧化器將泥漿霧化成細滴,然后被通入干燥塔內的熱空氣(400~500℃)干燥脫水,獲得的仍然含有一定水分的固體顆粒進入干燥塔的底部,從出口處卸出,而帶有微粉及水蒸氣的空氣經旋風分離器收集微粉后從排風機排出。
2、熱源的發生與熱氣流的供給 干燥設備的熱源常為油、煤氣、煤炭燃燒后的熱空氣。因陶瓷泥漿不是熱敏性材料,為提高干燥塔的熱效率,熱氣進入塔內的溫度應可達400~500℃。由于直接燃燒的煙氣溫度高達1000℃以上,所以需混合部分冷氣來降低熱空氣的進塔溫度。
3、霧化與干燥方式及選擇依據
噴霧干燥法依造霧方法可以分為壓力法、氣流法和離心法三種;而每一種依熱空氣和物料流動形式又可分成逆流式與順流式兩大類。
目前陶瓷工業采用較多的是壓力混合流法(霧化器為噴嘴)和離心順流法(霧化器為離心回轉盤)兩種,前者熱能利用率高,噴嘴霧化器的結構簡單,拆換容易,但噴嘴的直徑小,易磨損和堵塞。然而,離心式噴霧盤的結構較復雜,加工要求嚴格,維修困難,但在連續操作時的可靠性高,不易磨損和堵塞。
確定霧化方式時應從干粉質量要求、操作的靈活性、設備維護和加工的要求、成本等方面全面考慮。當壓制尺寸較大、坯體較厚和采用高速壓機壓制時,希望粉料容易排出空氣和填滿裝腔,要求粉料的粒徑稍粗些,顆粒尺寸分布范圍寬些,堆積密度大些。選用壓力霧化易于滿足這些要求。若對粉料的顆粒大小及分布要求不嚴(如用噴霧粉料和泥漿調制成可塑泥料),則可優先考慮離心噴霧工藝,因為該工藝的適應性強,即使泥漿性能和進漿量發生
變化也仍能產生良好的霧化效果。
4、干粉收集與廢氣分離。從廢氣中對細粉回收的效果將直接影響噴霧干燥的經濟指標。陶瓷泥漿噴霧干燥后廢氣溫度高達45~90℃,一般采用旋風分離器作分離設備,而不用袋式過濾器。