简单谈谈粉体干燥设备的造粒技术

粉体干燥设备粉粒体过程处理，是指生产中工艺物料是粉粒状及其混合物的、且以物理变化为主的诸多单元操作，包括造粒、分级、粉碎机、除尘（布袋除尘器）、过滤、离心分离、沉淀、干燥机、结晶、输送（振动输送机）、混合机、给料（定量给料机）、包装等操作过程。其装置称为过程处理装置。因主要用于反应合成后的生产流程，故亦称为后处理或后处理技术。（这些粉体干燥设备都离不开干式变压器）。 　　粉体干燥设备粉体造粒技术从广义上可分为两大类，一类是成型加工法，主要是将粉状物料通过特定的粉体制粒机和方法，处理为满足特定形状、成分、密度等的团块状物料。 　　粉体干燥设备粉体造粒技术作为粉粒体过程处理的一个最主要分支，随着环保需求和生产过程自动化程度的提高，其重要性日益彰显。“粉状产品粒状化”已成为世界粉体后处理技术的必然趋势。对粉状产品进行造粒的深度加工，其意义主要体现在三大方面：一是降低粉尘污染，改善劳动操作条件；二是满足生产工艺需求，如提高孔隙率和比表面积、改善热传递等；三是改善产品的物理性能，避免后续操作过程（干燥、筛分、计量、包装）和使用过程出现偏析、气泡、脉动、结块、架桥等不良影响，为提高生产和使用过程的自动化、密闭操作创造了条件。 　　压力成型法　该法是将要造粒的粉体物料限定在特定空间中，通过施加外力压紧的密实状态。根据所施加外力的物理系统不同，压力成型法又可分为模压法和挤压法。 　　典型的模压法设备有重型压块机、台式压榨机、混凝土块压制机、压砖机、重型制片机等。其优点是可制造较大的团块，所制成的物料也有相当的机械强度，缺点是设备的适用范围较小，对有的物料不易脱模。这类设备多用于建筑、制药等领域。 　　喷雾和分散弥雾法　该法是在特定设备中，使处于高度分散状态的液相或半液相物料直接成为固体颗粒。这种造粒设备有喷雾干燥塔、喷雾干燥器、造粒塔、喷动床和流化床干燥器以及气流输送干燥器等。这种喷雾和分散弥雾造粒法的共同特性为：液态进料必须是可用泵输送的和可弥散的；造粒过程通常应为连续、自动化的以及大规模的操作；造粒系统必须设计成能回收或循环使用料末，以解决物料的磨损消耗和粉末夹带现象；产品粒度一般限制在5毫米以下。这类设备的优点在于物料的造粒过程和干燥过程同时进行。该设备可广泛应用于制药、食品、化工、矿业以及陶瓷工业等。其缺点是颗粒强度较低，粒度较小。目前这类设备可制备的颗粒直径可小到50～500微米，甚至更小，产量最大的可超过30吨/小时（如尿素造粒塔等）。 　　搅拌法　搅拌法造粒是将某种液体或粘结剂渗入固态细粉末中并适当地搅拌，使液体和固态细粉末相互密切接触，产生粘结力而形成团粒。最常用的搅拌方法是通过圆盘、锥形或筒形转鼓回转时的翻动、滚动以及帘式垂落运动来完成。根据成型方式又可分为滚动团粒、混合团位及粉末成团。典型的设备有造粒鼓、斜盘造粒机、锥鼓造粒机、盘式造粒机、滚筒造粒机、捏合机、鼓式混料机、粉末掺合机（锤式、立轴式、带式）、落幕团粒机等。 　　搅拌法的优点是成型设备结构简单，单机产量大，所形成的颗粒易快速溶解、湿透性强，缺点是颗粒均匀性不好，所形成的颗粒强度较低。目前这类设备单机处理能力最大可达500吨/小时，颗粒直径最大可到600毫米，多适用于选矿业、化肥、精细化工、食品等领域。 　　挤压法是目前我国粉体工业中压力成型法造粒的主要方法。挤压法造粒设备根据工作原理和结构可分为真空压杆造粒机、单（双）螺杆挤压造粒机、模型冲压机、柱塞挤压机、辊筒挤压机、对辊齿轮造粒机等。这类设备可广泛适用于石油化工、有机化工、精细化工、医药、食品、饲料、肥料等领域。该法具有适应能力强、产量大、粒度均匀、颗粒强度好、成粒率高等优点。 　　在单螺杆造粒机基础上研制成功的DLJ系列解碎造粒机可很好地解决胶状体物料的破碎问题，可广泛适用于高分子量聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等物料的解碎造粒，拓宽了挤压法造粒的应用范围。 　　对于要求特殊形状颗粒（如环状、三叶草形、多孔状等）的物料造粒，一般采用柱塞挤出机来实现。目前我国对柱塞挤出机的研究已趋完善，柱塞直径在50～250毫米范围，颗粒直径在2～20毫米范围内可选，可实现颗粒形状超过20种。 　　热熔融成型法　热熔融成型法是利用产品的低熔点特性（一般低于300℃），将熔融物料通过特殊的冷凝方式，使其冷凝结晶成所要求的片状、条状、块状、半球状等形状。根据成型设备工作原理，主要可分为转鼓结片机和回转冷带落模成型装置。 　　转鼓结片是一个冷却结晶过程，料盘中熔融料液与冷却的转鼓接触，在转鼓表面形成料膜，通过料膜与鼓壁间的热交换，使料膜冷却、结晶，结晶的料膜被刮刀刮下，成为片状产品。转鼓结片机具有设备紧凑，转鼓精度高，冷却效果好，适用范围广。既可结片又可干燥等优点，可广泛应用于石油树脂、聚乙烯低聚物等高分子类产品以及苯酐、顺酐、高级脂肪醇等有机化工产品的生产。转鼓结片机在我国粉体工业中的应用已较普遍，技术也较成熟。 　　回转冷带落模成型装置采用薄钢带传热和雾化喷淋冷却，传热效果好，冷却效率高，物料固化成型快，物料适用范围广，可生产半球状、条状、块状、薄片状等多种形状的产品。采用布料器与钢带双调速驱动装置，可根据生产能力及物性参数调节，易实现自动控制；整个生产过程无污染，产品纯度高，无杂质带入，易实现连续化作业；由于钢带在卸料端的换向弯曲，使固化料层与钢带的贴合面分离，因此卸料时粉化少，卸料容易，颗粒形状易于保持。 　　目前，国内从事回转冷带落模成型装置设计、研究、制造的单位有四五家，多数是由原化工部化工机械研究院粉体工程研究所自主开发的内旋布料系统衍生发展而成。这一技术与设备在我国已工业化推广应用100余台套，取得了多项发明专利，技术已接近国际先进水平。 · 行业聚焦： 金属硫化物矿石(硫铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等)是硫酸工业和冶金工业的重要原料，浮选后的精矿(硫精矿、铜精矿、镍精矿、钼精矿和锌精矿等)需要进行干燥才能进入后续的焙烧和熔炼设备。在我国，随着大型硫铁矿焙烧及有色金属冶炼装置的建设，迫切要求提高精矿干燥设备的单台处理能力，并要求对精矿实施深度干燥。 　　1 精矿的干燥特性及干燥要求 　　潮湿的硫化铜精矿一般为灰褐色，粒度约200目(74 m)。由于金属含量较高，堆密度较大，对设备的磨损性较强。经浮选法生产的精矿，其W(H2O)一般为10％ 一15％ 。当W(H2O)为10％左右时，精矿比较松散；当w(H：O)更高时，精矿比较粘。此外微波干燥设备在石油开采、输送、冶炼、化工中的应用将有巨大的开发前景，在原油的开采方面可以利用微波开采稠油及高凝原油，由于这些油粘度大，粘附于砂岩中难以用常规的水驱方法进行开采，而采用其它方法耗资大、效率低。应用微波技术则是解决这些问题的最有效的方法。微波作用于稠油后会引起微波化学变化和微波的热效应，它不仅改变了岩石的润湿性，改善了波及系，提高了油藏的采收率，而且在开采的过程中，由于微波作用的热效应和非热效应，使沥青质在开采的过程中即被转化为分子量小的轻质油，即可省在炼油中重质油转化过程。节约大量投资，微波在油气田的开发还有其它方面的应用如：微波破乳、微波脱硫、干燥设备从引进、推广、到今天在建筑业的广泛应用，使我国在这一领域的机械化程度和施工的文明程度都有了一个极大的提高。从推广初期的不认识，不理解，不使用到今天在大中城市的建筑业中成了不可缺少的必备机具，对业内人士的思想上和认识上是一个很大的提高；在工艺水平上和以往的脚手架相比，是一个空前的飞跃。 　　正因为如此，国内干燥设备的制造业和租赁业如雨后春笋般蓬勃发展，全国的干燥设备制造企业不下几十家，年产量早已过万，在世界上也可称之为干燥设备生产的大国。不仅如此，在干燥设备的结构、目前国内味精菌体蛋白干燥主要使用的设备有：  　　1 管束式干燥机  　　2 高速搅拌干燥机  　　3 旋转闪蒸干燥机。  　　　从干燥的产品质量看，高速搅拌干燥机最佳，其次为旋转闪蒸干燥机和管束式干燥机。  　　　从干燥产品的成本上看，管束干燥机的成本最低,其次为高速搅拌干燥机和旋转闪蒸干燥机管束式干燥机使用热源为蒸汽，其他干燥机使用机械炉排燃煤热风炉或手烧热滚筒内冷凝水排出不良及密封罩的密封性不能保证严密等问题尚需注意。 　　双滚筒转鼓干燥机较广泛地用于浆状物料的干燥，例如干燥酵母、抗菌素、乳糖、淀粉浆、亚硝酸钠、碳酸钙及蒸馏废液、净水剂、硫酸铜、动物胶、α-淀粉、麦片、苯甲酸钠、乳清、染料中间体、染料中间体、染料硫化青、硫化蓝、三盐基硫酸铝、拉开粉、醋酸钙、全乳、脱脂乳、淀粉、丹宁萃取液、染料直接黑G、染料酸性黑、染料普鲁士蓝、牛奶、磺酸钠、磷酸钠、硫酸铬、植物胶、亚砷酸钙、碳酸钙、白色矿物颜料、碱金属碳酸盐、氢氧化镁、氢氧化铁、磺酸钠、硫酸钠、磷酸钠、有机盐、酵母、抗菌素、乳糖、淀粉浆、亚硝酸钠、染料、碳酸钙及蒸馏废液等。

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