专利名称：一种纳米级物料桨叶——微粉组合干燥方法
技术领域：
本发明涉及无机纳米级物料干燥技术领域，如纳米级碳酸钙，纳米级氢氧化铝、氢氧化镁等物料的干燥。
背景技术：
纳米粒子具有很强的表面结合能力，当纳米物料在潮湿状态下，这种强大的表面结合力使得物料具有极大的粘性，导致物料结块，流动性差，输送困难，从而给物料的干燥工艺带来一定的难度，当纳米物料在干燥状态下，又是这种结合力使纳米粒子不是单个粒子存在，而是无数粒子以团聚的形式存在。粒子的团聚对产品性能影响很大，因此纳米物料干燥过程中控制粒子的团聚度十分关键。要减少纳米物料的团聚度，需对纳米物料进行表面改性，经过有机或无机改性后，具有新的表面性能而使其用途更为广泛，从而大大提高了其附加值。改性过程一般是在干燥工序之前完成，无论是有机改性剂还是无机改性剂，均易受热分解，这又将纳米物料的干燥纳入热敏性物料干燥范畴。从公知技术可知，无机纳米物料工业制备中的现有干燥技术只是应用常规的干燥技术，被普遍采用的干燥技术有旋转闪蒸干燥或带式干燥和旋转闪蒸干燥的组合干燥方法，其存在的问题是①无法控制粒子的团聚度，产品粒径分布范围很宽；②干燥不均匀；③无论是采用一级旋闪干燥还是采用带式与旋转闪蒸组合干燥，与本发明提出的干燥工艺相比，能耗大，成本高，这些因素都影响了产品的技术经济性能和推广范围。
发明的内容本发明的目的旨在提供一种桨叶——微粉两级干燥技术，通过一级预干燥，脱除纳米物料中的绝大部分湿份，使物料变得松散，再经过二级微粉干燥、破碎、分级，使物料的团聚度、湿含量达到指标要求。
本发明上述的目的是按照下述的步骤解决的一种纳米级物料桨叶——微粉组合干燥方法，其步骤
①纳米湿物料被连续均匀地加入一级桨叶干燥机内进行预干燥，温度控制在150℃以下，使湿物料的湿含量达到15％以下；②一级预干燥过程中蒸发的湿份进入一级干燥除尘器，将一级桨叶干燥机排出的湿分与其夹带的粉尘分离，使湿分排空，回收的物料返回干燥机；③纳米湿物料经一级桨叶干燥机预干燥后成为松散的粉状物料，经螺旋输送机输送到二级微粉干燥机，进一步热风干燥，温度控制在250℃以下，完成粉碎、干燥、分级，使物料的湿含量达到1％以下；④微粉干燥机排出的热风及粉料进入旋风除尘器和布袋除尘器，进行热空气与粉料的分离，热空气排空，粉料被捕集，送入产品料仓。
⑤来自大气的空气，经鼓风机加压，经过空气过滤器除去杂质，进入空气加热器，经空气加热器加热至干燥要求的温度，进入微粉干燥机。
上述的除尘器可以是袋式除尘器，也可以为湿式除尘器。
本发明与现有技术相比，其优点和有益效果是1、采用桨叶——微粉两级干燥工艺，一级桨叶干燥解决了纳米物料湿份高，粘性大的难题，将湿物料绝大多数的湿份(≥80％)脱除，最大限度地减轻二级干燥的负荷，从而最大限度地避免了热风干燥的高能耗；二级微粉干燥集干燥、破碎、分级、气力输送为一体，缩短了流程，解决了微粉团聚度的技术难题。
2、一级桨叶干燥采用的加热介质——水，蒸气或导热油可在低温下工作，实现了一级干燥的低温化，有效地防止了纳米物料受热变性。
3、二级微粉干燥为热风型干燥，温度一般控制在250℃以下，因为物料的停留时间短，不会改变纳米物料的物性。
4、节能、操作费用低。
图1是本发明的工艺流程示意图具体实施方式
结合附图将对本发明再作进一步的详述纳米湿物料被连续均匀地加入一级桨叶干燥机1内，采用蒸汽为热介质，温度控制在150℃进行预干燥。预干燥产品水分控制在10-15％，一级干燥产品水分的控制是通过调节桨叶干燥机物料出口溢流板高度来控制物料的在干燥机内停留时间。一级预干燥过程中蒸发的湿分进入一级干燥除尘器9，除尘器9的功能是将一级桨叶干燥机1排出的湿份与其夹带的粉尘分离，经过一级干燥除尘器9，湿份排空，回收的物料返回干燥机。除尘器可以是袋式除尘器，也可以为湿式除尘器。袋式除尘器回收的粉尘可直接进入二级微粉干燥机2；湿式除尘器回收的粉尘经压滤后进入一级桨叶干燥机1。
经一级桨叶干燥机预干燥后，物料的湿含量降至15％以下，成为松散的粉状物料，经螺旋输送机10输送到二级微粉干燥机2，进行热风型干燥。温度控制在200℃，在微粉干燥机2底部的回转搅拌器和热空气的共同作用下，物料被迅速打散，物料随热风在干燥机内部旋转上升，即为干燥过程，在微粉干燥机2的顶部装有分级器。当物料达到微粉干燥机2的顶部时，微小的颗粒通过分级器被热风带出微粉干燥机2，大的颗粒返回微粉干燥机2的底部，与后续的湿物料混合后被进一步粉碎。由于干粉与湿物料的返混，改善了物料粘壁和结团现象。二级微粉干燥机2顶部的分级器转速为变频控制，调整分级器转速即可控制产品的粒径分布范围。经二级微粉干燥机2后物料的湿含量达到1％以下，成为合格产品。
微粉干燥机2排出的热风及粉料进入旋风除尘器3，旋风除尘器3和布袋除尘器4的功能都是进行热空气与粉料的分离，热空气排空，粉料被捕集，送入产品料仓。
来自大气的空气，经鼓风机6加压，经过空气过滤器7除去杂质，进入空气加热器7，经空气加热器7加热至干燥要求的温度，进入微粉干燥机2。
一级桨叶干燥机1可以采用常压操作，还可以采用真空操作。
权利要求
1.一种纳米级物料桨叶——微粉组合干燥方法，其步骤①纳米湿物料被连续均匀地加入一级桨叶干燥机(1)内进行预干燥，温度控制在150℃以下，使湿物料的湿含量达到15％以下；②一级预干燥过程中蒸发的湿分进入一级干燥除尘器(9)，将一级桨叶干燥机(1)排出的湿分与其夹带的粉尘分离，使湿分排空，回收的物料返回干燥机；③纳米湿物料经一级桨叶干燥机预干燥后成为松散的粉状物料，经螺旋输送机(10)输送到二级微粉干燥机(2)，进一步热风干燥，温度控制在250℃以下，完成粉碎、干燥、分级，使物料的湿含量达到1％以下；④微粉干燥机(2)排出的热风及粉料进入旋风除尘器(3)和布袋除尘器(4)，进行热空气与粉料的分离，热空气排空，粉料被捕集，送入产品料仓。⑤来自大气的空气，经鼓风机(6)加压，经过空气过滤器(7)除去杂质，进入空气加热器(7)，经空气加热器(7)加热至干燥要求的温度，进入微粉干燥机(2)。
2.按照权利要求1所述的一种纳米级物料桨叶——微粉组合干燥方法，其特征在于除尘器(4)可以是袋式除尘器，也可以为湿式除尘器。
全文摘要
本发明涉及无机纳米级物料干燥方法，其采用桨叶——微粉两级干燥工艺，一级桨叶干燥机对物料进行预干燥，温度在150℃以下，将湿物料绝大多数的湿份脱除；二级微粉干燥集干燥、破碎、分级、气力输送为一体，有效地解决纳米物料的团聚度，使物料的湿含量达到1％以下，成为合格产品。本发明干燥的微粉粒度均匀、能耗低，流程简短，在技术经济领域有很强的竞争优势。
文档编号F26B20/00GK1517657SQ03114468
公开日2004年8月4日 申请日期2003年1月17日 优先权日2003年1月17日
发明者孙中心, 张毅, 赵旭, 王毅, 韩志宏 申请人:兰州瑞德干燥技术有限公司