技术资讯 喷雾干燥生产流程、技术与管理要点2017/05/20
喷雾干燥是通过将泥浆喷洒成雾状细滴，并立即和热气接触，使雾滴中的水分能在很短时间内(几秒至十几秒)蒸发，从而得到干燥粉料的方法。
一、喷雾干燥过程工序组成
泥浆的喷雾干燥过程主要由如下几个工序组成：
1、泥浆的制备与输送
2、热源的发生与热气流的供给
3、雾化与干燥
4、干粉收集与废气分离。
它采用以喷雾干燥塔为主体，并附有泵、排风机与收集细粉的旋风分离器等设备构成的机组来完成整个过程(如下图所示)。
二、喷雾干燥的操作要点及说明
1、泥浆的制备与输送 操作时，泥浆由泵压人干燥塔的雰化器中，雾化器将泥浆雾化成细滴，然后被通入干燥塔内的热空气（400~500℃）干燥脱水，获得的仍然含有一定水分的固体颗粒进入干燥塔的底部，从出口处卸出，而带有微粉及水蒸气的空气经旋风分离器收集微粉后从排风机排出。
2、热源的发生与热气流的供给 干燥设备的热源常为油、煤气、煤炭燃烧后的热空气。因陶瓷泥浆不是热敏性材料，为提高干燥塔的热效率，热气进入塔内的温度应可达400～500℃。由于直接燃烧的烟气温度高达1000℃以上，所以需混合部分冷气来降低热空气的进塔温度。
3、雾化与干燥方式及选择依据
喷雾干燥法依造雾方法可以分为压力法、气流法和离心法三种；而每一种依热空气和物料流动形式又可分成逆流式与顺流式两大类。
目前陶瓷工业采用较多的是压力混合流法(雾化器为喷嘴)和离心顺流法(雾化器为离心回转盘)两种，前者热能利用率高，喷嘴雾化器的结构简单，拆换容易，但喷嘴的直径小，易磨损和堵塞。然而，离心式喷雾盘的结构较复杂，加工要求严格，维修困难，但在连续操作时的可靠性高，不易磨损和堵塞。
确定雾化方式时应从干粉质量要求、操作的灵活性、设备维护和加工的要求、成本等方面全面考虑。当压制尺寸较大、坯体较厚和采用高速压机压制时，希望粉料容易排出空气和填满装腔，要求粉料的粒径稍粗些，颗粒尺寸分布范围宽些，堆积密度大些。选用压力雾化易于满足这些要求。若对粉料的颗粒大小及分布要求不严(如用喷雾粉料和泥浆调制成可塑泥料)，则可优先考虑离心喷雾工艺，因为该工艺的适应性强，即使泥浆性能和进浆量发生
变化也仍能产生良好的雾化效果。
4、干粉收集与废气分离。从废气中对细粉回收的效果将直接影响喷雾干燥的经济指标。陶瓷泥浆喷雾干燥后废气温度高达45~90℃，一般采用旋风分离器作分离设备，而不用袋式过滤器。
三、喷雾干燥的操作条件
影响干粉性能(水分、细度)和干燥效率的主要因素如下：
1、 泥浆性能、浓度和进浆量。
泥浆含水量过高时，燃料消耗量大，不经济；泥浆含水量过低时，泥浆又不易雾化。对含50%黏土的浆料而言，其含水量一般为35%～50%。此外、喷雾干燥工艺要求采用流动性好又无触变性的浓泥浆。为此，可采用与原科特性相适应的泥浆稀释剂来解决泥浆性能问题。常用的泥浆稀释剂有碳酸钠、单宁酸钠、腐植酸钠、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素等。
2、 工作气体温度和废气温度。
热气进入干燥塔的温度首先取决于泥浆的组成和性质。要求泥浆中的成分不致因干燥而发生变化，也不能因温度过高，使干燥速度太快。因为这样，物料的表面容易形成一层硬壳而内部却仍然是湿的。硬壳将阻碍雾滴收缩，使内部水分蒸发后留下的空隙无法减少，因而粉料体积密度较低。因此，热气进塔时的温度不能太高。
干燥釉面砖、耐酸砖坯料泥浆的热气温度以450～480℃为宜。不过，进塔热气的温度也不宜偏低，否则达不到好的干燥效果。
排出的废气温度也是喷雾干燥的重要参数，因为它直接关系到粉料的水分。在进气温度、塔内压力、离心盘转速等操作条件基本不变的条件下，排气温度升高会导致粉料水分降低。
但进浆量减少时，排气温度便提高。经验证明，调节泥浆流量可以容易地改变排气温度。所以，若能将泥浆流量与排风温度进行自动控制，则能保证粉料水分稳定、干燥塔操作正常。
当粉料的水分维持一定时，排气的温度随着干粉产量的增加而提高的情况如下表所示。
3、 离心盘转速与喷雾压力对粉料性能的影响
（1）离心顺流法 在泥浆比重及其他操作条件不变的情况下，当离心盘转速加大时，粉料的粗颗粒含量减少而细粉量则大幅度的增加，使得粉料体积密度下降，成型时容易分层和粘模，压缩比增大，功率消耗增加。这一情况如下表所示。
离心盘转速与粉料性能的关系
（2）压力混合流法(雾化器为喷嘴) 对于采用压力雾化的干燥器而言，工作压力是影响喷射高度的主要因素，也关系到干燥塔的高度，因为不同孔径喷嘴的喷射高度和流量均随压力增加而增大。一般来说，喷雾压力愈高则雾滴愈细(见下表)。
四、喷雾干燥生产管理要点
1、喷雾干燥塔操作
1）、抽浆。
抽浆工序管理要求如下：
（1）浆池编号检查，确认与工艺卡产品是否相符，确认是否已陈腐24 h。
（2）过筛。从浆池抽泥浆到中转浆池时一定要过筛。一般要过80目筛，有的厂家要求过100目筛。
（3）在使用过程中应注意筛网是否穿孔、破口，发现筛网有破口应及时更换。
（4）每隔2h冲洗筛网1次，或视实际情况按工艺操作书要求。
（5）除铁。泥浆出球时通常经过自动除铁机，但在喷粉前还要过一道除铁槽，以减少泥浆中铁杂质的污染。
2）、喷雾干燥塔的运行过程中，主要控制下列参数：
（1）热风炉炉膛温度、喷雾干燥塔进风温度和排风温度。一般这3个温度分别为1050～1250℃、450-550℃、70-120℃
（2）稳定柱塞泵的压力。
（3）稳定喷雾干燥塔内的压力。
稳定以上3个参数点，基本上就稳定了喷雾干燥塔的运行。
2、粉料质量监测
1）、保证粉料的含水率与粒度级配符合要求，且每小时测1次新喷制粉料的含水率与级配，不符合工艺要求时应马上调整。
2）、经常检査喷嘴的雾化情况，如喷片孔是否磨损变形，喷嘴是否堵塞等，若发现有异常，应立即取出喷枪进行清洗和更换磨损部分。
3）、每班淘洗粉料两次，检查油污和杂质的含量。方法如下：取5 kg粉料置于塑胶桶中加水化成浆，过150目筛，筛余烘千后，检查杂质与油的含量，并用纸包好，注明洗料日期、时问及当班人员姓名、以便车间检查。
3、粉料输送、入仓
1）、刚开始出喷雾塔的粉料要倒回泥浆仓，待粉料含水率控制至工艺要求时，才能开动输送带运送粉料到指定料仓。
2）、当无特殊要求时，必须执行喷满一料仓，才能转装另一料仓，并要在料仓指定位置填上“坯料编号”。
