與(yu)一般的(de)粉體(ti)材(cai)料干(gan)燥技術相比，超細(xi)粉體(ti)的(de)干(gan)燥過程不僅要脫溶劑，而(er)且(qie)要防止顆(ke)粒與(yu)顆(ke)粒間的(de)團聚。目前(qian)，超細(xi)粉體(ti)的(de)干(gan)燥技術主要有烘箱干(gan)燥、微波干(gan)燥、冷凍干(gan)燥、噴霧干(gan)燥、超臨界干(gan)燥等。

01

烘箱干燥

烘(hong)箱干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)是指在箱式干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)器內，用(yong)常壓熱空氣(qi)作為干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)介(jie)質使超細粉(fen)體(ti)材料(liao)孔(kong)洞中的(de)溶劑蒸發(fa)。由(you)于凝膠(jiao)的(de)微孔(kong)和氣(qi)-液相溶劑熱膨脹系數的(de)不同而(er)產生應(ying)力(li)，這種(zhong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)方(fang)(fang)法適宜采(cai)用(yong)慢速干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)，其安全干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)時(shi)間(jian)甚至會(hui)超過一年。這種(zhong)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)方(fang)(fang)法操作簡單，目前在實驗室(shi)中應(ying)用(yong)較多(duo)，但由(you)于毛(mao)細管壓力(li)的(de)存在，粉(fen)體(ti)顆粒(li)間(jian)易產生嚴(yan)重的(de)團聚，且容易引入雜質，干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)也不均勻，難(nan)以(yi)得到質量較好的(de)超細粉(fen)體(ti)。

烘箱干燥機

02

微波干燥

微(wei)波干(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)是(shi)微(wei)波通過與產(chan)品直接相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)將電磁(ci)能在(zai)瞬間轉(zhuan)化(hua)(hua)為(wei)熱(re)能，實(shi)現對產(chan)品的(de)快速(su)脫(tuo)水干(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)的(de)過程。微(wei)波是(shi)頻率在(zai)300MHz~300GHz的(de)電磁(ci)波，被加熱(re)介質(zhi)物料(liao)中的(de)水分子是(shi)極性分子，在(zai)快速(su)變(bian)化(hua)(hua)的(de)高頻電磁(ci)場(chang)(chang)作(zuo)用(yong)下，其(qi)極性取向將隨著外電場(chang)(chang)的(de)變(bian)化(hua)(hua)而(er)變(bian)化(hua)(hua)，造成(cheng)分子的(de)運動和相(xiang)互(hu)磨擦效(xiao)應。此時微(wei)波場(chang)(chang)的(de)場(chang)(chang)能轉(zhuan)化(hua)(hua)為(wei)介質(zhi)內的(de)熱(re)能，使物料(liao)溫度升高，產(chan)生(sheng)熱(re)化(hua)(hua)和膨化(hua)(hua)等(deng)一系列物化(hua)(hua)過程而(er)達到微(wei)波加熱(re)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)的(de)目的(de)。微(wei)波干(gan)燥(zao)(zao)(zao)(zao)具有加熱(re)迅速(su)、加熱(re)均勻、節能環(huan)保、工(gong)藝先進、易控制等(deng)特點(dian)。

微波干燥設備

03

冷凍干燥

冷(leng)(leng)凍干(gan)燥(zao)方法包括噴霧(wu)冷(leng)(leng)凍和(he)真空(kong)干(gan)燥(zao)兩個(ge)過程，干(gan)燥(zao)之前先配制一(yi)定濃度(du)的(de)鹽(yan)水溶液(ye)，使(shi)之霧(wu)化(hua)成(cheng)微小液(ye)滴(di)，微小液(ye)滴(di)進入(ru)制冷(leng)(leng)劑中被迅速冷(leng)(leng)凍成(cheng)固體(ti)顆粒，將冷(leng)(leng)凍物過濾后轉入(ru)真空(kong)冷(leng)(leng)凍干(gan)燥(zao)器(qi)中，然(ran)后加熱使(shi)冰升(sheng)華(hua)，經過煅燒得到氧化(hua)物超細顆粒。

冷凍干燥(zao)制備的(de)產物透氣性好(hao)，理論上講冷凍干燥(zao)可大大改善干燥(zao)過(guo)程因界面張力作用而(er)引(yin)起的(de)團聚問(wen)題，但這種干燥(zao)方法(fa)(fa)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)間長，物料內部溫(wen)(wen)差大，易(yi)產生(sheng)“崩解”現象，即冰(bing)升華后已(yi)干層所(suo)形成的(de)骨架(jia)十分脆弱，當(dang)達到一定溫(wen)(wen)度時(shi)，會引(yin)起骨架(jia)的(de)剛度下降，使(shi)水蒸氣通道變窄或堵塞，已(yi)干層的(de)粉(fen)體受壓差的(de)影響(xiang)(xiang)而(er)飛(fei)揚，不(bu)僅影響(xiang)(xiang)產物的(de)收率，而(er)且(qie)使(shi)干燥(zao)過(guo)程無法(fa)(fa)繼(ji)續進行。

冷凍干燥機

04

噴霧干燥

噴霧干(gan)燥(zao)（Spray Drying，又稱噴霧造粒）是通(tong)過機械作用(yong)，將需要干(gan)燥(zao)的(de)(de)物料以流態化形(xing)式處理，分散(san)開形(xing)成(cheng)霧氣(qi)一般的(de)(de)微粒，瞬間除去(qu)大(da)部(bu)分的(de)(de)水分，使物料固(gu)體(ti)干(gan)燥(zao)成(cheng)形(xing)狀規(gui)則的(de)(de)球狀粉末。

特種陶(tao)瓷的(de)(de)生產中應(ying)用噴霧干燥工藝能夠(gou)避(bi)免各組(zu)分(fen)的(de)(de)沉降(jiang)分(fen)離和(he)再團聚現象，保持了(le)料(liao)漿的(de)(de)均勻(yun)性(xing)；料(liao)漿干燥速度快，霧化均勻(yun)，且霧化后的(de)(de)表(biao)面積增加，得到(dao)的(de)(de)顆粒一般為(wei)球狀，粒度分(fen)布(bu)均勻(yun)；操作控制方(fang)便且簡單穩定，易實現自動化，效率顯著提高(gao)。但對過程(cheng)控制和(he)操作條件(jian)有較(jiao)高(gao)的(de)(de)要求，設備投資大，能耗高(gao)，還需要收集顆粒和(he)處理(li)廢氣。

05

超臨界干燥

超臨(lin)界干(gan)燥(zao)(zao)技術是近年來發(fa)展起來的(de)(de)新(xin)技術，是在(zai)高壓容器內，將多(duo)孔固(gu)體物料中的(de)(de)液相組分在(zai)其超臨(lin)界狀態下除去而得粉體的(de)(de)分離過程(cheng)。常用的(de)(de)干(gan)燥(zao)(zao)介(jie)質有甲醇(chun)(chun)、乙醇(chun)(chun)和二氧化碳(tan)等。

超臨界(jie)(jie)干(gan)燥(zao)(zao)方法是利用物質在臨界(jie)(jie)溫度(du)和臨界(jie)(jie)壓力(li)下，氣-液之間(jian)沒有(you)(you)界(jie)(jie)面(mian)存在，從而沒有(you)(you)界(jie)(jie)面(mian)張力(li)這一性能(neng)來消(xiao)除(chu)干(gan)燥(zao)(zao)過程中因(yin)表面(mian)張力(li)而引起的(de)毛細(xi)管坍塌、凝膠網(wang)破壞而產生(sheng)的(de)顆粒(li)團聚(ju)，因(yin)此(ci)超臨界(jie)(jie)干(gan)燥(zao)(zao)方法能(neng)很好地防止顆粒(li)的(de)團聚(ju)。

制砂粉體機械總結：但(dan)在干(gan)燥(zao)過(guo)程中(zhong)(zhong)需(xu)注意與干(gan)燥(zao)介質替換(huan)溶質的時(shi)候必須足夠慢，以保(bao)證完全(quan)被取代，凝膠中(zhong)(zhong)的液(ye)體達到(dao)臨(lin)(lin)界(jie)狀態(tai)需(xu)要一(yi)個穩定的過(guo)程，必須在臨(lin)(lin)界(jie)狀態(tai)下保(bao)持一(yi)定的時(shi)間，在置換(huan)的過(guo)程中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)會有易燃、有毒溶劑的蒸氣(qi)釋放出來(lai)，帶來(lai)安全(quan)隱患。

來源：中國粉體網

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