[实用新型]一种利用微波干燥生产纳米碳酸钙的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及纳米碳酸钙生产技术领域，具体涉及一种利用微波干燥生产纳米碳酸钙的装置。

背景技术

纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.01～0.1μm之间。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，可广泛用于塑料、橡胶、油漆、油墨、密封胶粘材料、涂料等领域。

由于纳米碳酸钙表面有亲水性较强的基团，使得纳米碳酸钙与聚合物的亲和性差，而且纳米碳酸钙有极高的自由能和极性,在合成反应、压滤和干燥等各个生产工序中易形成硬的团聚集体，要得到单分散的纳米粒子非常困难，在制备过程中极易发生团聚,大多以聚集体存在，致使纳米碳酸钙实际使用时的粒径明显升高，造成在聚合物中分散不良，应用于聚合物时的表面有明显麻点或沙粒。

目前，纳米碳酸钙的常规生产方法一般采用滤饼形式烘干，常用的烘干设备有热风炉配烘箱、链带式干燥器、闪蒸干燥器、配浆叶式烘干机和盘式干燥机等，烘干到水分≤1％时，再进行机械粉碎的方法处理。这样的工艺对于生产粒径≥50nm的纳米碳酸钙粉体是适用的，但如果生产的纳米碳酸钙粉体的粒径≤50nm时，由于粒子颗粒小，比表面大，粒子与粒子之间的结合大，纳米碳酸钙粒子较易团聚，形成软和硬的团聚体，使产品中出现粗粒子，易形成二次团聚体，在应用时难以分散，使用效果较差，影响纳米碳酸钙产品的质量。而且采用这些常规的干燥方式，滤饼烘干时间长，通常需要数小时才能烘干，能耗大，还会降低产品的白度。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是针对上述不足，提供一种利用微波干燥生产纳米碳酸钙的装置，应用该装置能大幅度缩短纳米碳酸钙生产过程中干燥操作所需的时间，减弱纳米碳酸钙的团聚，提高分散性，从而提高纳米碳酸钙的质量，所制得的纳米碳酸钙粒径小、团聚强度低、比表面积大、硬度小、分散性好、白度高。

本实用新型所采用的技术方案是：一种利用微波干燥生产纳米碳酸钙的装置，包括造粒机、进料斗、传送带、传动机构、隧道式微波干燥箱、微波发生器、出料斗和排湿机构；所述进料斗设置于造粒机出料口的下方、传送带进料端的上方，传送带与传动机构相连接；所述隧道式微波干燥箱为两端开口的箱体，所述传送带通过两端开口穿过隧道式微波干燥箱的加热空间，出料斗设置于传送带出料端的下方；所述隧道式微波干燥箱内设置有若干个微波发生器，每个微波发生器由一个自动电流过载保护装置独立控制，一个微波发生器与另一个微波发生器之间设有隔板，隔板将隧道式微波干燥箱分割成若干个加热空腔；所述排湿装置包括排湿风管、排湿总管和排湿风机，排湿风管伸入隧道式微波干燥箱的加热空腔中，排湿风管通过排湿总管与排湿风机相连接。

采用微波加热干燥与采用常规电热、蒸汽加热干燥相比，具有以下优点：

(1)、加热速度快：常规加热如热风、电热、蒸汽加热等，都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物质中心温度升高，称之为外部加热。要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，导热性较差的物质所需的时间就更长。而微波加热是使加热物质本身成为发热体，称之为内部加热方式，不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在较短的时间内达到加热的效果；

(2)、加热均匀：常规加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外焦内生现象，温度高时，会造成表面处理剂受热变黄，影响纳米碳酸钙的白度，微波加热时，物料各部分通常都能均匀渗透电磁波，产生热量均匀，因此均匀性大大改善，可提高纳米碳酸钙的白度；

(3)、高效节能：在微波加热中，微波能只能被加热物体自身吸引而生热，加热室壁和加热室内的空气及相应的容器都不会发热，所以热效应极高，生产环境也明显改善；

(4)易于控制：微波加热的热惯性极小，若配用微机控制，则特别适宜于加热过程和加热工艺的自动化控制；

(5)能耗低、成本低：微波加热的热量直接产生于湿物料内部，所以热损失少，热效率高，可达80％左右。采用常规的干燥方式，需要数小时才能烘干，而用微波只需大约10min,因此可以大大缩短干燥需要的时间，物料松散性较好，同时粉碎和过筛发现，微波干燥后粒度减小，分散性提高。