阐述白炭黑干燥机的工作原理
山东祥润新材料有限公司是一家专业生产优质白炭黑的企业,下面讲讲白炭黑干燥机的工作原理:
白炭黑经换热器加热后的洁净空气被鼓入进风口,以适宜的速度旋入干燥室底部的环隙,然后按切线方向进入干燥室,并呈螺旋状上升:同时,物料则由可无级调速的加料器定量加入塔内。在干燥塔内,物料与热空气进行充分、高效的质热变换,被干燥的粉状物料随同热风一起输送至分离器,其中成品收集包装,而尾气则进一步经除尘装置处理后排空。
在白炭黑干燥塔底部装有蜗壳式空气分配器和搅拌器,搅拌器的转速通过调节外部电机的转速进行无级调速。搅拌器有两个作用:白炭黑可以带动从分配室进入干燥室的热空气产生高速旋转的气流,进而形成稳定的流化床层,避免了由于局部粘堵而产生的喷动窜涌等不稳定流态化;其次,由于搅拌器上的多组刀片高速旋转,对大块白炭黑物料不断粉碎,使外干内湿的颗粒不断包裹、剥离、搓碎,表面不断更新,增大了换热面积,从而强化了质、热交换,提高了干燥速率。另外,搅拌器上的刀片与干燥塔器壁间隙极小,及时清理掉粘结在壁上的物料,以防止物料长期停留而变性。为确保白炭黑物料不变性分解,塔壁内设有冷却夹套,对于热敏性物科可百分之百保证质量。蜗壳式的空气分布器,使切向进入的热空气均匀的通过底部环隙呈螺旋形上升,合理的环隙风速保证了物料良好的流化干燥.
在白炭黑干燥机中部,无级调速的定量加料器不断把物料加入。同时,物料被底部的搅拌器粉碎后又被高速旋转的热风吹起,在干燥室形成了一种相对稳定的流化层。白炭黑物料与热空气之间进行着迅速而充分的热量和水份交换,大部分的水份蒸发在这一过程中完成。白炭黑含水率高,比表面小的物料粒子由于其重力大于浮力,在干燥室中沉降,在下沉过程中不断干燥,运动到底部时经刀片的破碎和高速气流的冲击,得到进一步粉碎和干燥,此时其重力小于浮力,粒子开始上升运动。
在白炭黑干燥机干燥室上部,设有环状的挡板,即分级器。物料随旋转气流夹带上升,由于受离心力作用,大块的,未达到水份要求的(即比重较大)白炭黑物料受离心力作用,其旋转半径增大,当其旋转半径大于分级器的半径时,被挡在干燥室内进一步干燥粉碎,直至满足要求方才溢出。较细的粉碎体在干燥室中部干燥后随气流夹带上升,由于白炭黑粒径较小且达到水份要求(即比重较小),离心力相对较小,其旋转半径小于分级器半径,然后就随气流排出,送至收集装置。
白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子(粒径小于100nm),无毒,有巨大的比表面积。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅,产品纯度可达99%,粒径可达10~20nm,但制备工艺复杂,价格昂贵;沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂,超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。