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閉式噴霧干燥在高比重材料干燥上的應用
2025-08-04
在粉體工程中，通過將溶液、混懸液或者乳液霧化并干燥是快速獲得產品的技術手段之一。相對于烘箱、凍干等手段，噴霧干燥生產效率高，生產成本低，而且產品均一性更好。噴霧干燥技術從三十年發展至今，技術已經相當成熟，廣泛應用于食品、醫藥、化工、陶瓷、新材料等諸多領域。
然而由于物料的多樣性，噴霧干燥設備基本都是定制化的。對于一些特殊產品，生產設備需要重復考慮物料特性，使其滿足使用需要。比如，有些產品是熱敏感的，只能采取較低的進出風溫度；有些產品容易氧化，只能在惰性環境下生產；有些物料的溶劑不是水，而是有機溶劑或者有危害的溶劑，不但尾氣不能向空氣中排放，還要考慮環保和爆炸、安全等風險；還有些物料比重大，在混懸液中容易沉淀等。
今天我們就聊聊最后一種。
比重比較大的產品，典型的是新材料，比如新能源行業用到的金屬粉末，陽極材料，固態電解質或者功能性陶瓷材料等。這些材料配置成的混懸液中，因為比重大的緣故，對噴霧干燥塔提出了不小的挑戰。
噴霧干燥，首先要霧化，而霧化的上游是配液和料液輸送。拋開防爆不談，這兩個環節最重要的就是如何防止大比重顆粒的沉淀。雖然溶劑中可能會增加一些輔料，增加粘度，但沉淀始終是不能忽視的。我們的做法是：
1． 從配液到進液，配液罐上需要配置攪拌槳；
2． 料液輸時，不管流量大小，盡量使用更細內徑的管路，如果要增加流速，可以增加進液泵的轉速/壓力來實現;
3． 料液輸送管的路徑盡可能的短，必要時可以在輸送管上配置振蕩器；
以上做法可以有效降低料液在配置和輸送過程中沉淀。對于噴嘴，如果采用的是二流體噴嘴，必要時可以配置有清除針，自動清除噴嘴堵塞；對于壓力式噴嘴，高的壓力可以有效避免噴嘴。可根據物料特細選擇噴嘴，但陶瓷漿料固含量高，流動性不佳，壓力式噴嘴相對適合。
我們知道噴霧的方向和熱風的方向有順流和逆流設計，對于大比重物料，必要時采用逆流形式，即噴嘴安裝于噴霧干燥塔底部，熱風從上方進入塔體。這樣設計，可以顯著增加液滴行程（先向上再向下），提高干燥效率，避免順流設計時，由于液滴重力和風速的作用快速落到最低端，液滴/粉體還沒干透，就進入旋風分離器。
陶瓷材料的噴干過程中，往往是含有乙醇等有機溶劑的。這時候氮氣環境是必要的。氮氣來源可以是氮氣瓶、工業氮氣或者制氮機。考慮到氮氣的使用成本以及環境、安全，閉路循環設計是最合適的。另外，如果產品對氧敏感，也可以使用氮氣作為工藝氣體。
江蘇圣曼集團成立于2011年，我們在熱敏型，氧敏感型，高比重型的物料產品有非常的設備設計和交付經驗，在新材料和陶瓷行業有諸多安裝案例，如特瑞電池，科隆新能源，天能，萬華化學等。
深度了解客戶需求，獨家定制最適宜的設備，確保高質量的制造和交付及售后是我們始終如一的服務理念。因此，我們設立了干燥測試中心，可完成研發至中試階段干燥試驗，并擁有各類高端分析檢測儀器，與用戶共同了解產品特性，優化產品配方和工藝參數等，進而為客戶提供最優的解決方案。
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