閉式循環噴霧干燥機制備高純超細氧化鋁工藝——開啟陶瓷隔膜材料制備新范式
信息來源:本站 | 發布日期:
2024-12-02 09:01:05
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高純超細氧化鋁是指純度較高且顆粒尺寸達到超細級別的氧化鋁粉末,雜質含量極低,化學穩定性好,在使用過程中不易受其他物質的干擾,能夠在各種gao端應用中發揮穩定的性能,如電子、光學等領域。優良的耐熱性與絕緣性,具有較高的熔點和沸點,在高溫環境下仍能保持穩定的性能,可用于高溫爐具、陶瓷基片等需要耐高溫的場合。同時,其絕緣性能良好,可作為電子元件中的絕緣材料,保障電子設備的正常運行。在鋰電池、新能源汽車等領域,高純超細氧化鋁有著重要應用。如前文所述,其可用于鋰電池隔膜涂層、電極材料改性等,能夠提高鋰電池的安全性、充放電性能和循環壽命,隨著新能源汽車產業的爆發式增長以及儲能市場的不斷擴大,對高純超細氧化鋁的需求也將水漲船高。
高純氧化鋁本身是優良的阻燃劑,即使溫度過高達到燃燒臨界點,其良好的阻燃性能也會阻止大范圍的燃燒甚至爆炸,進一步增強了鋰電池的安全性。鋰電池隔膜是通孔,當電流過大時,容易造成穿孔現象,進而引發鋰電池燃燒或爆炸。高純氧化鋁為板狀晶體結構,電流過大導致材料發熱時,其體積會膨脹,從而閉合隔膜上的電流傳導孔,阻斷電流;溫度降低后,材料體積收縮,電流傳導孔重新打開。這一特性可大大提高鋰電池的安全性能,為大功率鋰電池的高能量、安全可靠充放電提供了保障。隔膜材料的導熱性差,而高純氧化鋁具有優良的導熱性能,能夠很好地進行熱量傳導,解決了這一問題,降低了電池因過熱產生安全隱患的風險。
新能源汽車產業蓬勃發展,對高性能鋰電池的需求不斷攀升,進而推動高純超細氧化鋁在鋰電池隔膜涂層、電極材料改性等方面的應用增長。市場需求的增長將吸引更多企業進入高純超細氧化鋁行業,同時現有企業也將不斷擴大生產規模,提高市場份額。為了在市場競爭中脫穎而出,企業將加大對技術研發的投入,不斷提升產品性能、質量和生產技術水平。技術創新能力將成為江蘇龍鑫干燥機核心競爭力的關鍵因素,新研制的閉式循環
噴霧干燥機推動高純超細氧化鋁行業技術進步和產品升級換代。通過優化工藝流程、改進設備結構、提高自動化程度等措施,實現大規模、高效率、穩定可靠的生產,降低生產成本,提高企業的市場競爭力。
閉式循環噴霧干燥機 工作原理
(1) 氣體循環與加熱:采用惰性氣體(通常為氮氣)作為循環氣體,首先氮氣經加熱器加熱后進入干燥塔。這種惰性氣體環境對干燥的物料具有保護作用,可防止物料在干燥過程中發生氧化等化學反應,尤其適用于有機溶劑的物料、有毒氣的物料或干燥過程中易發生氧化的物料。
(2) 物料霧化:液態物料經螺桿泵或蠕動泵等輸送至離心噴頭處,在高速循環的霧化器作用下,液體被霧化成微小的液滴。這些液滴具有較大的比表面積,能與熱的惰性氣體充分接觸,為后續的快速干燥創造條件。
(3) 熱質交換干燥:霧化后的液滴在干燥塔內與熱氮氣進行充分的熱交換,物料中的液態部分瞬間蒸發,而固態部分則形成粉狀物料。在這個過程中,熱氮氣作為載濕氣體,吸收了物料中的水分,實現了物料的干燥。
(4) 氣固分離與產品收集:干燥后的粉狀物料在重力作用下沉于塔底,通過收料桶收集得到干燥產品。而含有蒸發的有機溶劑氣體以及夾帶的少量粉塵的混合氣體,則在風機負壓的壓力下,進入旋風分離器和布袋除塵器等氣固分離裝置,粉塵被分離收集,減少產品損失。
(5) 溶劑回收與氣體循環再利用:經過氣固分離后的飽和有機溶劑氣體再進入冷凝器,經冷凝后變成液體排出冷凝器,實現有機溶劑的回收再利用。而不凝性的氮氣等惰性氣體介質則連續加熱后作為干燥載體在系統內重新循環使用,從而形成一個閉式循環系統,達到節約資源、降低成本以及減少環境污染的目的。
高純超細氧化鋁專用閉式循環噴霧干燥機 性能特點
閉式循環噴霧干燥機在滿足高純超細氧化鋁生產工藝要求的同時,具有安全、環保、節能和技術實用的特點,整個制備過程均采取了防污染措施,設備內部結構采用陶瓷和塑料材質、表面活性劑選擇不含金屬離子的有機物,與現有技術相比,產品純度更高,避免了金屬離子對產品性能的影響。
(1) 產品質量保障
純度高:采用閉式循環系統,干燥過程在密閉環境中進行,以惰性氣體作為干燥介質,有效防止了氧化鋁與空氣中的氧氣等雜質接觸,避免氧化反應,從而確保產品的高純度,滿足高純氧化鋁的嚴格質量要求。
粒度細且均勻:配備特殊設計的霧化器,能夠將液態氧化鋁料液霧化成極小且粒度分布均勻的液滴,使干燥后的氧化鋁顆粒細小、均勻,有利于提高產品的性能和應用效果,滿足超細氧化鋁對粒度的要求。
形貌可控:通過精que控制干燥過程中的工藝參數,如溫度、霧化壓力、氣體流量等,可以調節氧化鋁顆粒的生長和團聚情況,進而實現對產品形貌的控制,使其符合不同應用領域對氧化鋁形貌的特定需求。
無氧化變質:氮氣等惰性氣體的使用,杜絕了物料在干燥過程中被氧化、變色或變質的可能性,保證了產品的色澤、化學組成和性能的穩定性,對于一些對氧化敏感的高純超細氧化鋁產品尤為重要。
(2) 安全性能優越
防爆設計:系統在密閉環境下以惰性氣體為干燥介質進行循環,避免了有機溶劑或其他揮發性物質與空氣形成可燃混合氣,大大降低了爆炸風險,適用于處理含有有機溶劑或其他易燃易爆成分的氧化鋁料液,提高了生產過程的安全性。
壓力控制:干燥系統內為正壓操作,并配備壓力變送器等自動控制裝置,能夠實時監測和自動調節系統內的壓力,確保壓力穩定在設定范圍內,防止因壓力異常變化導致的泄漏等安全事故。
(3) 環保與節能
溶劑回收:閉式循環系統可有效捕獲和回收干燥過程中蒸發的有機溶劑,實現溶劑的循環再利用,不僅降低了生產成本,還減少了有機溶劑排放對環境的污染,符合環保要求,具有良好的經濟效益和社會效益。
氣體循環利用:作為干燥載體的惰性氣體在系統內不斷循環使用,無需像普通噴霧干燥機那樣不斷排放大量廢氣并補充新鮮空氣,從而顯著減少了能源消耗,提高了能源利用率,降低了生產運行成本。
(4) 操作與控制便捷
自動化程度高:采用先進的自動化控制系統,配備彩色大觸摸屏等操作界面,可實現對干燥過程中各項參數的實時監測、精que控制和自動調節,如溫度、進料速度、霧化壓力、氣體流量等,操作簡單方便,降低了勞動強度和人為因素對產品質量的影響,同時提高了生產效率和產品質量的穩定性。
參數調整靈活:能夠根據不同的物料特性、生產要求和工藝條件,方便地調整和優化干燥工藝參數,以獲得zui佳的干燥效果,滿足多樣化的生產需求,適用于各種配方和性質的高純超細氧化鋁料液的干燥。
(5) 生產效率高
快速干燥:液態氧化鋁料液被霧化成微小液滴后,與熱的惰性氣體在干燥室內充分接觸,瞬間完成熱質交換,使水分迅速蒸發,物料快速干燥成為固態顆粒,大大縮短了干燥時間,提高了生產效率,尤其適用于大規模連續生產。
連續穩定運行:設備結構設計合理,各部件性能可靠,能夠在較長時間內保持穩定的運行狀態,減少故障停機時間,確保生產的連續性和穩定性,有利于提高生產能力和經濟效益。
(6) 適用范圍廣:不僅適用于高純超細氧化鋁的干燥,還可廣泛應用于其他對純度、粒度、形貌和質量要求較高的精細化工、電子材料、醫藥、食品等領域的物料干燥,具有較強的通用性和適應性。