CN215233995U - 离心喷雾制备超细粉体装置 - Google Patents

Abstract

一种离心喷雾制备超细粉体装置，包括干燥塔、冷却进气筒和尾气处理装置；干燥塔上端设有进气口、内部设有微波磁控管、下端与冷却进气筒连接，进气口处设有载气束缚组件，冷却进气筒上设有冷却进气管、下端与尾气处理装置；载气束缚组件包括支撑块和固定罩，固定罩为圆台壳体结构，并且上宽下窄的安装在干燥塔内，所述支撑块架设在固定罩的内部并与固定罩形成环形通道；支撑块的下端设有腔体，离心雾化装置设置在腔体内，从进气口进入的载气从环形通道进入干燥塔内。本离心喷雾制备超细粉体装置，结构简单紧凑，避免采用高温管式炉，不仅有效避免喷雾附着在干燥塔腔体内并形成黏壁现象，而且有效避免原材料的浪费，降低生产成本。

Description

离心喷雾制备超细粉体装置

技术领域

本实用新型涉及粉体制备技术领域，具体涉及一种离心喷雾制备超细粉体装置。

背景技术

金、银、铜、碳等超细粉体材料因其自身优异的光、电、磁、热和抗菌性能，而广泛运用在电子器件、医学、航空等领域，例如纳米银粉体，在将其用于导电浆料中时，导电性能提升数倍甚至数十倍。但是这些类超细粉体的生产过程中由于粒子颗粒间的范德华力和库仑力，导致材料极易自发团聚，这种团聚会使得材料的性能极大减弱，达不到要求使用的目的；

目前超细粉体的量产方面因成本高、技术难度大等问题造成量产少，无法适用于纳米超细粉体的大规模应用，现有的超细粉体的制备工艺分为两种。一种是卧式生产装置，主要采用相应的热分解原理进行生产，一种是立式生产装置，主要通过立式管式炉进行高温热解，此种方式均通过高温热解，制备效率不高，存在高温安全危险；另外在制备过程中，溶液经雾化处理后容易黏附在干燥塔内壁，无法与载气充分混合，造成反应效率低、原材料浪费严重的情况。

发明内容

本实用新型提供一种离心喷雾制备超细粉体装置，结构简单紧凑，避免采用高温管式炉，不仅有效避免喷雾附着在干燥塔腔体内并形成黏壁现象，而且有效避免原材料的浪费，降低生产成本。

为实现上述目的，本离心喷雾制备超细粉体装置，包括干燥塔、冷却进气筒和尾气处理装置；

所述干燥塔上端设有进气口、内部设有微波磁控管、下端与冷却进气筒连接，进气口处设有载气束缚组件，冷却进气筒上设有冷却进气管、下端与尾气处理装置；

所述载气束缚组件包括支撑块和固定罩，所述固定罩为圆台壳体结构，并且上宽下窄的安装在干燥塔内，所述支撑块架设在固定罩的内部并与固定罩形成环形通道；

支撑块的下端设有腔体，离心雾化装置设置在腔体内，从进气口进入的载气从环形通道进入干燥塔内。

进一步的，所述支撑块上部为圆锥形结构，并位于的进气口内，支撑块的轴线与固定罩的轴线一致。

进一步的，所述固定罩的母线与中心轴线的夹角为0-70°。

进一步的，所述冷却进气筒为双层结构，内层为带有微冲孔以及灰尘过滤网纱的透风网、外层上设有可开闭的密封面。

进一步的，所述尾气处理装置包括与冷却进气筒依次连接的粉体过滤装置和尾气净化装置，粉体过滤装置与尾气净化装置水平布置，并且其之间设有风机；

粉体过滤装置上设有产品出口，尾气净化装置内设有净化碱液，外侧设有废液出口和尾气排放口。

进一步的，所述干燥塔材质为耐高温的碳钢、不锈钢、特种钢中的一种，外壁设有隔热保温层。

与现有技术相比，本离心喷雾制备超细粉体装置由于在进气口处设有载气束缚组件，上宽下窄圆台壳体结构的固定罩安装在干燥塔内，支撑块与固定罩形成环形通道，当载气从环形通道进入时，载气通过固定罩进行遮挡，并与离心雾化装置喷出的雾化液直接混合，往干燥塔内部输送，因此不仅将雾化液滴束缚，有效避免喷雾附着在干燥塔腔体内并形成黏壁现象，而且有效避免原材料的浪费，降低生产成本；由于干燥塔和冷却进气筒上下布置，粉体过滤装置与尾气净化装置水平布置，整体的L型结构将立式和卧式箱结合，缩减立式加热管式炉的高度，减少空间的限制，使得整体更加紧凑；由于采用微波磁控管进行处理，并且干燥塔连接冷却进气筒，不需高能耗的加热管式炉，大大节约用电成本和仪器损耗，没有高温的影响，也节省因经管式炉产生的高温气体而需冷却气体的量，从而大幅度降低产品的制造成本。本离心喷雾制备超细粉体装置，结构简单紧凑，不仅有效避免喷雾附着在干燥塔腔体内并形成黏壁现象，而且有效避免原材料的浪费，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体主视图；

图2是本实用新型的载气束缚组件示意图；

图中：1、载气，2、进气口，3、干燥塔，4、微波磁控管，5、离心雾化装置，6、载气束缚组件，6-1、固定罩，6-2、支撑块，7、冷却进气筒，8、透风网，9、冷却进气管， 10、粉体过滤装置，11、产品出口，12、风机，13、尾气净化装置，14、废液出口，15、尾气排放口。

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，本离心喷雾制备超细粉体装置，包括干燥塔3、冷却进气筒7和尾气处理装置；

所述干燥塔3上端设有进气口2、内部设有微波磁控管4、下端与冷却进气筒7连接，进气口2处设有载气束缚组件，冷却进气筒7上设有冷却进气管9、下端与尾气处理装置；

所述载气束缚组件包括支撑块6-2和固定罩6-1，所述固定罩6-1为圆台壳体结构，并且上宽下窄的安装在干燥塔3内，所述支撑块6-2架设在固定罩6-1的内部并与固定罩6-1形成环形通道；

支撑块6-2的下端设有腔体，离心雾化装置5设置在腔体内，从进气口2进入的载气1 从环形通道进入干燥塔3内；

进一步的，所述支撑块6-2上部为圆锥形结构，并位于的进气口2内，支撑块6-2的轴线与固定罩6-1的轴线一致；

进一步的，所述固定罩6-1的母线与中心轴线的夹角为0-70°；

进一步的，所述冷却进气筒7为双层结构，内层为带有微冲孔以及灰尘过滤网纱的透风网8、外层上设有可开闭的密封面；

当生产产品通过该阶段时为不易被空气氧化的粉体时，可打开外层密封面，直接接入空气进行冷却；当生产产品通过该阶段时为易被空气氧化时，关闭外层，接入不易与产品反应的氮气、氦气、氩气、氢气等或者其中的相互混合气体，氢气的体积浓度保持在<5％的条件上。

进一步的，所述尾气处理装置包括与冷却进气筒7依次连接的粉体过滤装置10和尾气净化装置13，粉体过滤装置10与尾气净化装置13水平布置，并且其之间设有风机12；

粉体过滤装置10上设有产品出口11，尾气净化装置13内设有净化碱液，外侧设有废液出口14和尾气排放口15；

进一步的，所述干燥塔3材质为耐高温的碳钢、不锈钢、特种钢中的一种，外壁设有隔热保温层，如隔热碳毡保温层或石棉保温层；

干燥塔3与冷却进气筒7连接处配有孔径为0.01-10mm的纱网，以防止微波泄露。

进一步的，所述粉体过滤装置10与风机12之间设置气体流量控制器。载气1接入口设置风速仪，并控制其风速为0.1-40米每秒，系统内的负压达到-0.1到-5MPa。

本一种离心喷雾制备超细粉体装置使用时，可开启风机12，使得整体形成负压状态，系统内的负压达到-0.1到-5MPa，载气1从进气口2进入干燥塔3内，冷却风从冷却进气管9进入冷却进气筒7内；

按要求将配备好溶剂浓度为0.01-50％金属盐溶液/空心球制备溶液加注到离心雾化装置5中，转速控制在100000rpm以内，此时启动离心雾化装置5及微波磁控管4，经高速离心雾化装置5将溶剂雾化成微米级细小的液滴后均匀地离心喷雾到离心雾化干燥塔3的腔体内。微波磁控管4发出微波进行微波辐照，微波辐照控制在10-30秒之间，预计微波提供干燥热量至150℃左右，此时微波不仅提供微波辐照进行破碎化液滴，也对破碎化液滴进行干燥。

由于在进气口2处设有载气束缚组件，上宽下窄圆台壳体结构的固定罩6-1安装在干燥塔3内，支撑块6-2与固定罩6-1形成环形通道，当载气1从环形通道进入时，载气1 通过固定罩6-1进行遮挡，并与支撑块6-2内离心雾化装置5喷出的雾化液直接混合，往干燥塔3内部输送，不仅有效避免喷雾附着在干燥塔3腔体内并形成黏壁现象，而且有效避免原材料的浪费，降低生产成本。

经微波破碎干燥的粒子进入冷却进气筒7，与冷空气进行热交换，载气1粒子迅速降温，再由负压载气1携带进入粉体过滤装置10中。粉体过滤装置10中安装有规格孔径的过滤袋、陶瓷过滤器、渗透膜等，粒子粉体在过滤器上收集，收集的粉体产品经由产品出口11产出。

负压载气1再经过过滤装置后，会携带产品废气输送到尾气净化装置13中，尾气净化装置13中配有净化碱液，能够有效吸收粉体生产的废气，净化尾气废液定期由废液出口14 排出，净化的尾气达到排放标准再由尾气排放口15排出。

另外，本装置的干燥塔3和冷却进气筒7上下布置，粉体过滤装置10与尾气净化装置 13水平布置，即整体为L型结构，缩减立式加热管式炉的高度，使立式装置在原有基础上体积得到减小，同时粉体过滤装置10和尾气净化装置13等辅件采用卧式设计，减少空间的限制；由于采用微波磁控管4进行处理，并且干燥塔3连接冷却进气筒7，不需高能耗的加热管式炉，大大节约用电成本和仪器损耗，并且没有高温的影响，也节省因经管式炉产生的高温气体而需冷却气体的量，从而大幅度降低产品的制造成本。

Claims (6)

1.离心喷雾制备超细粉体装置，其特征在于，包括干燥塔(3)、冷却进气筒(7)和尾气处理装置；

所述干燥塔(3)上端设有进气口(2)、内部设有微波磁控管(4)、下端与冷却进气筒(7)连接，进气口(2)处设有载气束缚组件，冷却进气筒(7)上设有冷却进气管(9)、下端与尾气处理装置；

所述载气束缚组件包括支撑块(6-2)和固定罩(6-1)，所述固定罩(6-1)为圆台壳体结构，并且上宽下窄的安装在干燥塔(3)内，所述支撑块(6-2)架设在固定罩(6-1)的内部并与固定罩(6-1)形成环形通道；

支撑块(6-2)的下端设有腔体，离心雾化装置(5)设置在腔体内，从进气口(2)进入的载气(1)从环形通道进入干燥塔(3)内。

2.根据权利要求1所述的离心喷雾制备超细粉体装置，其特征在于，所述支撑块(6-2)上部为圆锥形结构，并位于的进气口(2)内，支撑块(6-2)的轴线与固定罩(6-1)的轴线一致。

3.根据权利要求2所述的离心喷雾制备超细粉体装置，其特征在于，所述固定罩(6-1)的母线与中心轴线的夹角为0-70°。

4.根据权利要求2所述的离心喷雾制备超细粉体装置，其特征在于，所述冷却进气筒(7)为双层结构，内层为带有微冲孔以及灰尘过滤网纱的透风网(8)、外层上设有可开闭的密封面。

5.根据权利要求1至4任意一项的所述的离心喷雾制备超细粉体装置，其特征在于，所述尾气处理装置包括与冷却进气筒(7)依次连接的粉体过滤装置(10)和尾气净化装置(13)，粉体过滤装置(10)与尾气净化装置(13)水平布置，并且其之间设有风机(12)；

粉体过滤装置(10)上设有产品出口(11)，尾气净化装置(13)内设有净化碱液，外侧设有废液出口(14)和尾气排放口(15)。

6.根据权利要求5所述的离心喷雾制备超细粉体装置，其特征在于，所述干燥塔(3)材质为耐高温的碳钢、不锈钢、特种钢中的一种，外壁设有隔热保温层。

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