CN215136922U - 外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，包括干燥塔体和输气组件；微波由外界微波磁控管发出并经过微波导管分布均匀在干燥塔体内，干燥塔体包括塔体外壳和设置在塔体外壳内部的塔体气壁；塔体气壁的内壁围成内腔，其上设有若干通气孔、外壁与塔体外壳之间形成夹层空间；夹层空间通过多个上下布置的分隔片相互密封隔开形成多个腔体；输气组件分别为多个腔体提供送风气体。本外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置及使用方法，结构简单，有效控制雾化后的液滴扩散而发生的粘壁现象，避免原材料的浪费，保障干燥塔体内生产的正常进行，降低设备的维护和清扫次数，更加高效。

Description

外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置

技术领域

本实用新型涉及超细金属粉体制备领域，具体涉及一种外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置。

背景技术

纳米金属是20世纪后期出现的新型材料，相对应的包括Co、Ni、Ti、Sb、Mo、V、W、Mn、Ru、Zr、Ce、Zn或Pd等纳米金属粉末，其本身具有小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等独特优异性能，而广泛用于航天火箭、发动机、隐身材料、半导体电子领域、磁性材料领域、抗菌材料领域以及粉末冶金领域中。

对于纳米金属粉末这种贵重金属超细粉末，其在制备中，往往采用喷雾干燥的方式，喷雾干燥是应用于物料干燥的一种系统化技术方法，通常是在干燥室中通过机械作用(离心喷雾或者加压喷雾)将需干燥的、含纳米金属的原料液，分散成很细的像雾一样的微粒，稀料经雾化后，再与热空气接触，水分迅速汽化，即得到干燥的纳米金属粉末，这种方法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，省去蒸发、粉碎等工序，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末；

现有的离心喷雾干燥装置在生产中，经常出现喷雾时雾滴粘附在腔体内壁汇聚成流的现象，由于粘壁物料附着，难以被及时带出干燥塔体，不仅造成粘附物在腔体内壁多层粘壁，增加了产品生产成本，而且长时间粘壁附着，增加设备的维护和清扫次数，对下一批次多次生产和连续生产产品的规格产生较大影响。

发明内容

本实用新型提供一种外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，结构简单，有效控制雾化后的液滴扩散而发生的粘壁现象，避免原材料的浪费，保障干燥塔体内生产的正常进行，降低设备的维护和清扫次数，更加高效。

为实现上述目的，本外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，包括干燥塔体和输气组件；

所述干燥塔体上端设有与其内腔连通的导风管、中部设有微波导管、下端设有载气出口；微波由外界微波磁控管发出并经过微波导管分布均匀在干燥塔体内；

导风管上连通有热空气载气管、上端设有进料口、下端并位于干燥塔体内腔设有离心喷雾头；

干燥塔体包括塔体外壳和设置在塔体外壳内部的塔体气壁；

塔体气壁的内壁围成内腔，其上设有若干通气孔、外壁与塔体外壳之间形成夹层空间；

夹层空间通过多个上下布置的分隔片相互密封隔开形成多个腔体；

所述输气组件分别为多个腔体提供送风气体。

进一步的，所述输气组件为多组，并以塔体外壳的轴线圆周均匀布置；

每组输气组件包括总输气口和与多个腔体相应连通的分输气口，每个分输气口分别通过输气管与总输气口连接。

进一步的，输气组件为两组；分隔片为两个，并将夹层空间隔开为三个腔体。

进一步的，每个分输气口上均设有压力显示计和控制气体流量的控气阀门。

进一步的，所述通气孔的直径为0.01-10mm，相邻通气孔的间距为0.1-10mm，若干通气孔均匀布置、并且总面积占塔体气壁的面积的1-70％。

进一步的，所述微波导管至少为两个并均匀布置。

进一步的，所述塔体外壳和塔体气壁均采用的不锈钢、合金钢、特种钢或者树脂材料。

与现有技术相比，本外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置由于塔体气壁的外壁与塔体外壳之间形成夹层空间，夹层空间通过多个上下布置的分隔片相互密封隔开，相应形成多个腔体，当雾化液滴再热风的带动下进入塔体气壁内时，输气组件启动，气体对应从进入多个腔体内，再从腔体经过塔体气壁上的若干通气孔、径向吹入并在塔体气壁的内侧形成一层气膜，因此通过径向外压吹气的方式阻挡进入内腔内的部分细化雾滴因惯性和气流粘壁在塔体气壁上，避免雾滴粘附在塔体气壁得内腔内，大大节约生产成本，降低设备的维护和清扫次数，更利于生产工艺的长期有效运行；由于微波从外界微波磁控管发出并经微波导管均匀分布在干燥塔体内，使得微波在正常工况下能够与雾化液滴充分接触，在爆破液滴的同时加热和干燥粉体，提高整体效率；

由于输气组件为两组，并对立设置，夹层空间被分隔片相互隔开成上、中、下三个环形密封的腔体，三个腔体有利形成气膜，使其在夹层空间的末尾汇聚防止内腔内供气气压不稳定和不均匀性，保障整体运行，并可根据使用情况，调节分输气口上的控气阀门，调整进气量，使其处于稳压状态。

附图说明

图1是本实用新型的整体主视图；

图2是本实用新型的整体左视图；

图中：1、进料口，2、热空气载气管，3、导风管，4、离心喷雾头，5、微波导管，6、水冷循环装置，7、塔体外壳，8、塔体气壁，9、输气组件，9-1、总输气口，9-2、第一分输气口，9-3、第二分输气口，9-4、第三分输气口，10、载气出口，11、压力显示计，12、控气阀门，13、分隔片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，包括干燥塔体和输气组件9；

所述干燥塔体上端设有与其内腔连通的导风管3、中部设有微波导管5、下端设有载气出口10；微波由外界微波磁控管发出并经过微波导管5分布均匀在干燥塔体内；

导风管3上连通有热空气载气管2、上端设有进料口1、下端并位于干燥塔体内腔设有离心喷雾头4；

干燥塔体包括塔体外壳7和设置在塔体外壳7内部的塔体气壁8；

塔体气壁8的内壁围成内腔，其上设有若干通气孔，外壁与塔体外壳7之间形成夹层空间；

夹层空间通过多个上下布置的分隔片13相互密封隔开，相应形成多个腔体；

所述输气组件9分别为多个腔体提供高压气体。

进一步的，所述输气组件9为多组，并以塔体外壳7的轴线圆周均匀布置；

每组输气组件9包括总输气口9-1和与多个腔体相应连通的分输气口，每个分输气口分别通过输气管与总输气口9-1连接；

优选的，输气组件9为两组；分隔片13为两个，并将夹层空间隔开为三个腔体，每个腔体上的分输气口通过输气管与总输气口9-1连接。即夹层空间被两个分隔片13分化为三段式独立密闭的夹层结构(腔体)，三个腔体上分别设有第一分输气口9-2、第二分输气口9-3和第三分输气口9-4进行单独供气。

进一步的，每个分输气口上均设有压力显示计11和控制气体流量的控气阀门12；多个控气阀门12调节控制输入相应腔体的气体流量。

进一步的，所述通气孔的直径为0.01-10mm，相邻通气孔的间距为0.1-10mm，若干通气孔的面积占塔体气壁8的面积的1-70％；

进一步的，所述微波导管5至少为两个；微波由外界微波磁控管发出并经过微波导管5分布均匀在干燥塔体内。

即微波由外界微波磁控管发出经微波导管传进塔体并分布均匀，微波的总功率为10W-650kW，微波在正常工况下能够与雾化液滴充分接触，并在爆破液滴的同时提供不少于100-200℃的温度加热和干燥粉体。

所述塔体外壳7和塔体气壁8均采用的不锈钢、合金钢、特种钢或者树脂材料。

本外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置使用时，按照生产标准将设定好的一定浓度的原料液均匀、连续从导风管3的进料口1内输送，原料液从导风管3下端的离心喷雾头4进行雾化喷出，此时原料液滴被离心成微米级别的细化雾滴，并且细化雾滴在热空气载气管2中输送的热风带动下，经由干燥塔体的内腔、下端的载气出口10输送到下一设备阶段；

具体的为：开启热风机，调节温度至50-300℃，并控制风速为0.1-50m/s，热风经过热空气载气管2由导风管3进入干燥塔体内腔内，并在干燥塔体内腔进行停留，停留时间可为0.01-10min，离心雾化后的原料液接触高温热风而受热蒸发，形成溶剂蒸汽和极小粒径的粉体颗粒，并与持续进入或者停留的热风混合包覆；

并且由于微波从外界微波磁控管发出并经微波导管5均匀分布在干燥塔体，在微波在正常工况下能够与雾化液滴充分接触，并在爆破液滴的同时提供不少于100-200℃的温度加热和干燥粉体，因此通过微波辅助能有效加热干燥粉体，提高整体效率；

为防止进入内腔内的细化雾滴有部分因惯性和气流将接触在塔体气壁8上，此时开启输送组件9进行输气送风，即气体经过总输气口9-1从输气管、分输气口进入夹层空间，由于夹层空间通过多个上下布置的分隔片13相互密封隔开，相应形成多个腔体，并且塔体气壁8上设有若干通气孔，因此气体从相应腔体内经过通气孔进入塔体气壁8的内腔，通过调节相应分输气口处的控气阀门12，调整进气量，使其处于稳压状态。

若干通气孔布置均匀、并且每个直径较小，气体可以风速为0.001-1m/s径向吹入并在塔体气壁8的内侧形成一层气膜，有效阻挡雾滴靠近塔体气壁8而造成粘壁现象，避免原材料的浪费，特别是对贵重金属超细粉末的制备，降低设备的维护和清扫次数；

优选的，输气组件9为两组，保障均匀输气，即一个腔体上放置两个对立设置的分输气口，夹层空间被分隔片13相互隔开成上、中、下三个环形密封的腔体，三个腔体有利形成气膜，方便对对雾滴进行隔开，使其在夹层空间的末尾汇聚防止内腔内供气气压不稳定和不均匀性，保障整体运行。

另外，为避免从通气孔进入的气体与从导风管3进入的热风因温差、成分相互作用，因此其之间均可采用温度为50-300℃、成分是空气、氢气、氮气、氦气、氩气等惰性气体一种或多种混合气体。在干燥塔体上设有至少一个与内腔相连的微波导管5，因此热风携带雾滴在微波的加持下，经过膨化和破碎等反应细化成粒径更小的雾滴，相应的，微波导管5上可设有至少一个水冷循环装置6，通过至少一个水冷循环装置6实现对微波导管5的散热，防止因加热传导导致微波导管5的温度上升而发生形变，保证微波的正常和可靠运行。

Claims (7)

1.外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，包括干燥塔体和输气组件(9)；

所述干燥塔体上端设有与其内腔连通的导风管(3)、中部设有微波导管(5)、下端设有载气出口(10)；

导风管(3)上连通有热空气载气管(2)、上端设有进料口(1)、下端并位于干燥塔体内腔设有离心喷雾头(4)；

其特征在于，

微波由外界微波磁控管发出并经过微波导管(5)分布均匀在干燥塔体内；

干燥塔体包括塔体外壳(7)和设置在塔体外壳(7)内部的塔体气壁(8)；

塔体气壁(8)的内壁围成内腔，其上设有若干通气孔、外壁与塔体外壳(7)之间形成夹层空间；

夹层空间通过多个上下布置的分隔片(13)相互密封隔开形成多个腔体；

所述输气组件(9)分别为多个腔体提供送风气体。

2.根据权利要求1所述的外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，其特征在于，所述输气组件(9)为多组，并以塔体外壳(7)的轴线圆周均匀布置；

每组输气组件(9)包括总输气口(9-1)和与多个腔体相应连通的分输气口，每个分输气口分别通过输气管与总输气口(9-1)连接。

3.根据权利要求1或2所述的外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，其特征在于，输气组件(9)为两组；分隔片(13)为两个，并将夹层空间隔开为三个腔体。

4.根据权利要求2所述的外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，其特征在于，每个分输气口上均设有压力显示计(11)和控制气体流量的控气阀门(12)。

5.根据权利要求1、2或4所述的外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，其特征在于，所述通气孔的直径为0.01-10mm，相邻通气孔的间距为0.1-10mm，若干通气孔均匀布置、并且总面积占塔体气壁(8)的面积的1-70％。

6.根据权利要求1、2或4所述的外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，其特征在于，所述微波导管(5)至少为两个并均匀布置。

7.根据权利要求5所述的外压吹气的微波辅助离心喷雾干燥装置，其特征在于，所述塔体外壳(7)和塔体气壁(8)均采用不锈钢、合金钢、特种钢或者树脂材料。

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