[发明专利]一种喷雾干燥装置及其应用方法

说明书

本发明涉及一种喷雾干燥装置及其应用方法，属机械设备技术领域。本发明先利用雾化装置将稀料雾化成雾状微小液滴，将小液滴通过喷头喷射进入壳体，喷头喷洒时挡板可防止液滴喷洒进加热管，同时壳体内壁上的加热管工作将空气加热，液滴在与热空气相接触后液滴内的水分被迅速汽化蒸发，得到干燥的微小颗粒，壳体内壁的温度传感器在装置工作时检测内部温度传输到控制箱，当温度高于或低于所需温度时，控制箱调节加热管温度，当干燥后的微小颗粒附着在壳体内壁时，支架与壳体之间的震动器工作，通过震动将微小颗粒抖落，从而完成喷雾的干燥。

技术领域

本发明涉及一种喷雾干燥装置及其应用方法，属机械设备技术领域。

背景技术

微颗粒是一种微小的固体颗粒，其粒径在1~2.5um之间，是一种微观粒子和宏观物体交界的过渡区域。由于微颗粒具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等传统固体颗粒所不具备的特殊性质，所以利用其制成了大量的新型功能材料，被广泛应用于化工、医药、新材料以及陶瓷等领域。由于微颗粒粒径很小，致使微颗粒的比表面积和表面能急剧增加，使其成为一个不稳定的热力学体系。因而，微颗粒之间极易发生团聚现象而使其粒径变大，以至于失去纳米特性、降低其在工业应用中的性能。因此，消除微颗粒团聚、保持微颗粒的优异特性，具有重大社会价值。

微颗粒的团聚主要分为软团聚和硬团聚。由于布朗运动和热运动使微颗粒间产生碰撞，通过颗粒间静电引力、范德华力、毛细管力等作用力形成软团聚。在微颗粒间形成氢键、化学键、晶桥等化学反应时产生微颗粒间的硬团聚。尤其在水热合成反应制备纳米陶瓷颗粒的过程中，当对微颗粒进行清洗和干燥时，纳米陶瓷颗粒间极易发生团聚，造成颗粒性能下降。因此，制定针对微颗粒进行清洗和干燥过程的高效的防团聚策略是制备性能优异的微颗粒的关键。

消除微颗粒团聚的方法主要包括冷冻干燥法、机械粉碎法和喷雾干燥法等。喷雾干燥法是一种物理方法，先利用雾化装置将稀料雾化成雾状微小液滴，然后对雾状微小液滴通热空气，在液滴与热空气接触的过程中，使液滴内的水分被迅速汽化蒸发，最终回收干燥后的微小颗粒的过程。喷雾干燥法的优点在于，不但可以有效消除微颗粒间的团聚，而且还可以保留物料原有的生物活性。

根据对微颗粒团聚机理的分析，喷雾干燥法能够消除微颗粒间团聚的原因主要包括两个方面：首先，喷雾干燥前的雾化过程将微颗粒间的距离增大，从而消除毛细管力，避免颗粒结合紧密而产生软团聚；其次，在干燥过程中，液滴中的水遇热空气被迅速汽化，避免由于水与微颗粒接触形成氢键而产生硬团聚。

虽然喷雾干燥法可以有效消除微颗粒团聚，但因其雾化装置体积庞大、结构复杂、价格高昂且均匀度差等缺点，限制了其在超微细颗粒尤其是微颗粒的制备领域的应用和发展。为此提出了一种小型喷雾干燥装置，该雾化器体积小、结构简单、价格低廉，而且其雾化性能优异。

早在一百多年前，随着乳制品行业的兴起，喷雾干燥装置应运而生，早起的喷雾干燥装置被用于生产奶粉。我国喷雾干燥装置的研究始于上世纪70年代。如今，随着装备制造业的发展，喷雾干燥装置被广泛应用于化工制造、医疗卫生、食品工业、陶瓷制备等领域。喷雾干燥装置主要包括三个组成部分：雾化器、干燥室、粉体回收装置。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有喷雾干燥装置效率低且不能有效清除粉末积累的问题，本发明提供了一种喷雾干燥装置及其应用方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种喷雾干燥装置，包括壳体和支架，所述的壳体上方连接有喷头，壳体内壁设置有加热管，加热管上方有挡板，壳体内壁设置有温度传感器，温度传感器和加热管与控制箱相连接，壳体下方呈漏斗状，所述的支架与壳体相连接，支架与壳体之间设置有震动器。