CN206387189U - 一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及白炭黑加工领域，具体为一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，包括低温室、冷冻干燥室、干燥槽，利用真空环境下的冷冻干燥技术对白炭黑浆料进行干燥，根据冷冻干燥室内的真空度和温度智能调节低温室冷冻液进入的速度和真空抽气机的工作状态；本实用新型的有益效果：本干燥装置设计合理，结构简单，使用方便；利用真空环境下的冷冻干燥技术，不破坏白炭黑的多孔结构；增加了微波加热或红外线加热，缩短干燥时间，增加干燥的均匀性，提高生产效率和产品质量。

Description

一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置

技术领域

本实用新型涉及白炭黑加工领域，具体为一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置。

背景技术

白炭黑生产决大多数采用沉淀法，沉淀法白炭黑目前主要采用喷雾干燥方法干燥。喷雾干燥是利用雾化器将白炭黑料液分散为细小的雾滴,并在热干燥介质中迅速蒸发溶剂形成白炭黑干粉产品的过程。喷雾干燥具有蒸发面积大、干燥时间短(数秒至数十秒)、对有效成分破坏少等优点。

中国专利库中公开了一种低水分沉淀法白炭黑干燥系统（CN201520002686.8），包括干燥塔和设置在干燥塔下方的两个出料口，其特点为在干燥塔下方的两个出料口分别装有一阀门和另一阀门，干燥塔下方的一个出料口经一阀门与一料仓相连，干燥塔下方的另一个出料口经另一阀门与干燥滚筒相连；所述干燥滚筒由电机带动转动，电机与变频器相连；在位于干燥滚筒的下端部的上方处设有热空气进口，在位于干燥滚筒的下端部的下方处设有出口，在出口下方接有另一料仓，在位于干燥滚筒的上端部处设有尾气排放口。以便于产品下料。只需调节转速大小和较低的干燥温度，就能得到水分低于4%的白炭黑，有效降低单位能耗，提高经济效益和操作安全性。

中国专利库中公开了一种白炭黑离心喷雾干燥系统，包括顶端中心设有离心雾化器的干燥塔、位于干燥塔进料端的料液输送装置，热空气产生装置，与干燥塔相连的尾气过滤装置，还包括位于干燥塔出料端处的粉碎机及与其连接的打包机，干燥塔出料端设有第一出料管及第二出料管，第一出料管直接与打包机相连，第二出料管与粉碎机相连。该干燥系统可降低料液粘壁的几率，提高白炭黑的干燥效果。

随着产业升级，对现有的白炭黑干燥设备提出来更高的要求，需要提高干燥效率，缩短干燥时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，包括低温室、冷冻干燥室、干燥槽，利用真空环境下的冷冻干燥技术对白炭黑浆料进行干燥，根据冷冻干燥室内的真空度和温度智能调节低温室冷冻液进入的速度和真空抽气机的工作状态。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案

一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，其包括，低温室1、冷冻干燥室2、浆料架3、干燥槽4、进液管5、电磁阀6、测温装置7、密封盖8、加热装置9、电源线10、真空度检测装置11、抽气管12、真空抽气机13、设备盒14、控制芯片15、电源控制器16、操作面板17、显示屏18、电源开关19、电磁阀调节旋钮20、抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22、干湿度检测装置23、提示装置24。

所述低温室1内部设置有冷冻干燥室2，所述低温室1内部设置有冷冻液，所述低温室1外侧设置有进液管5、电源线10、设备盒14、操作面板17，所述冷冻干燥室2内部设置有浆料架3，所述冷冻干燥室2底部设置有加热装置9，所述冷冻干燥室2顶部设置有密封盖8，所述冷冻干燥室2内壁上设置有测温装置7、真空度检测装置11，所述浆料架3上设置有若干层干燥槽4，所述干燥槽4上设置有干湿度检测装置23，所述进液管5上设置有电磁阀6，所述密封盖8上设置有提示装置24，所述抽气管12一端与真空抽气机13抽气口连接，所述抽气管12另一端穿过密封盖8且设置在冷冻干燥室2内部，所述设备盒14内部设置有控制芯片15、电源控制器16，所述操作面板17上设置有显示屏18、电源开关19、电磁阀调节旋钮20、抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22，所述控制芯片15分别与电磁阀6、测温装置7、加热装置9、真空度检测装置11、真空抽气机13、显示屏18、电磁阀调节旋钮20、抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22、干湿度检测装置23、提示装置24连接，所述电源控制器16分别与电磁阀6、测温装置7、加热装置9、电源线10、真空度检测装置11、真空抽气机13、控制芯片15、显示屏18、电源开关19、干湿度检测装置23、提示装置24连接，所述电源控制器16电连接。

优选地，所述测温装置7为温度感应器。

优选地，所述加热装置9为微波发热器，利用微波加热。

优选地，所述加热装置9为中波红外线发热器，利用中波红外线加热。

优选地，所述真空度检测装置11为真空表。

优选地，所述干湿度检测装置23为湿度感应器。

本实用新型的有益效果：本干燥装置设计合理，结构简单，使用方便；利用真空环境下的冷冻干燥技术，不破坏白炭黑的多孔结构；增加了微波加热或红外线加热，缩短干燥时间，增加干燥的均匀性，提高生产效率和产品质量。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型控制流程图。

图1中，1-低温室、2-冷冻干燥室、3-浆料架、4-干燥槽、5-进液管、6-电磁阀、7-测温装置、8-密封盖、9-加热装置、10-电源线、11-真空度检测装置、12-抽气管、13-真空抽气机、14-设备盒、15-控制芯片、16-电源控制器、17-操作面板、18-显示屏、19-电源开关、20-电磁阀调节旋钮、21-抽气机调节旋钮、22-加热器调节旋钮、23-干湿度检测装置、24-提示装置。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型做进一步详细说明

如图1所示，所述低温室1内部设置有冷冻干燥室2，所述低温室1内部设置有冷冻液，所述低温室1外侧设置有进液管5、电源线10、设备盒14、操作面板17，所述冷冻干燥室2内部设置有浆料架3，所述冷冻干燥室2底部设置有加热装置9，所述冷冻干燥室2顶部设置有密封盖8，所述冷冻干燥室2内壁上设置有测温装置7、真空度检测装置11，所述浆料架3上设置有若干层干燥槽4，所述干燥槽4上设置有干湿度检测装置23，所述进液管5上设置有电磁阀6，所述密封盖8上设置有提示装置24，所述抽气管12一端与真空抽气机13抽气口连接，所述抽气管12另一端穿过密封盖8且设置在冷冻干燥室2内部，所述设备盒14内部设置有控制芯片15、电源控制器16，所述操作面板17上设置有显示屏18、电源开关19、电磁阀调节旋钮20、抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22，所述控制芯片15分别与电磁阀6、测温装置7、加热装置9、真空度检测装置11、真空抽气机13、显示屏18、电磁阀调节旋钮20、抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22、干湿度检测装置23、提示装置24连接，所述电源控制器16分别与电磁阀6、测温装置7、加热装置9、电源线10、真空度检测装置11、真空抽气机13、控制芯片15、显示屏18、电源开关19、干湿度检测装置23、提示装置24连接，所述电源控制器16电连接。

如图2所示，所述控制芯片15分别与电磁阀6、测温装置7、加热装置9、真空度检测装置11、真空抽气机13、显示屏18、电磁阀调节旋钮20、抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22、干湿度检测装置23、提示装置24连接，所述控制芯片15分别接收测温装置7、真空度检测装置11、电磁阀调节旋钮20、抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22、干湿度检测装置23上传的信息，分析判断后分别向电磁阀6、加热装置9、真空抽气机13、显示屏18、提示装置24下发对应的指令。

工作原理

测温装置7检测冷冻干燥室2内部的温度并上传至控制芯片15，真空度检测装置11检测冷冻干燥室2内部的真空度并上传至控制芯片15，干湿度检测装置23检测干燥槽4内白炭黑的干湿度并上传至控制芯片15，控制芯片15根据温度、真空度、干湿度等数据进行分析，分别向电磁阀6、加热装置9、真空抽气机13下发相应指令，当温度高了，调节电磁阀6加大冷冻液的注入量，当真空度较高时，调节真空抽气机13加速抽气，当干湿度变化较慢时，同时调节电磁阀6、加热装置9，当干湿度达标时，向提示装置24发出提示信息，控制芯片15通过显示屏18显示测得的温度、真空度、干湿度等数据，操作人员可通过调整抽气机调节旋钮21、加热器调节旋钮22、干湿度检测装置23进行初始工作状态的调节。

冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程，冷冻干燥得到的产物称作冻干物（lyophilizer），该过程称作冻干（lyophilization）。

物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，其特征在于，其包括，低温室（1）、冷冻干燥室（2）、浆料架（3）、干燥槽（4）、进液管（5）、电磁阀（6）、测温装置（7）、密封盖（8）、加热装置（9）、电源线（10）、真空度检测装置（11）、抽气管（12）、真空抽气机（13）、设备盒（14）、控制芯片（15）、电源控制器（16）、操作面板（17）、显示屏（18）、电源开关（19）、电磁阀调节旋钮（20）、抽气机调节旋钮（21）、加热器调节旋钮（22）、干湿度检测装置（23）、提示装置（24）；其中，所述低温室（1）内部设置有冷冻干燥室（2），所述低温室（1）内部设置有冷冻液，所述低温室（1）外侧设置有进液管（5）、电源线（10）、设备盒（14）、操作面板（17），所述冷冻干燥室（2）内部设置有浆料架（3），所述冷冻干燥室（2）底部设置有加热装置（9），所述冷冻干燥室（2）顶部设置有密封盖（8），所述冷冻干燥室（2）内壁上设置有测温装置（7）、真空度检测装置（11），所述浆料架（3）上设置有若干层干燥槽（4），所述干燥槽（4）上设置有干湿度检测装置（23），所述进液管（5）上设置有电磁阀（6），所述密封盖（8）上设置有提示装置（24），所述抽气管（12）一端与真空抽气机（13）抽气口连接，所述抽气管（12）另一端穿过密封盖（8）且设置在冷冻干燥室（2）内部，所述设备盒（14）内部设置有控制芯片（15）、电源控制器（16），所述操作面板（17）上设置有显示屏（18）、电源开关（19）、电磁阀调节旋钮（20）、抽气机调节旋钮（21）、加热器调节旋钮（22），所述控制芯片（15）分别与电磁阀（6）、测温装置（7）、加热装置（9）、真空度检测装置（11）、真空抽气机（13）、显示屏（18）、电磁阀调节旋钮（20）、抽气机调节旋钮（21）、加热器调节旋钮（22）、干湿度检测装置（23）、提示装置（24）连接，所述电源控制器（16）分别与电磁阀（6）、测温装置（7）、加热装置（9）、电源线（10）、真空度检测装置（11）、真空抽气机（13）、控制芯片（15）、显示屏（18）、电源开关（19）、干湿度检测装置（23）、提示装置（24）连接，所述电源控制器（16）电连接。

2.根据权利要求１所述的一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，其特征在于，所述测温装置（7）为温度感应器。

3.根据权利要求１所述的一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，其特征在于，所述加热装置（9）为微波发热器，利用微波加热。

4.根据权利要求１所述的一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，其特征在于，所述加热装置（9）为中波红外线发热器，利用中波红外线加热。

5.根据权利要求１所述的一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，其特征在于，所述真空度检测装置（11）为真空表。

6.根据权利要求１所述的一种基于冷冻干燥技术的白炭黑干燥装置，其特征在于，所述干湿度检测装置（23）为湿度感应器。