高純碳酸鋇是一種重要的電子化學(xué)品，廣泛應(yīng)用于PTC、MLCC等多種電子元器件的制備。作為功能陶瓷用的一種原料，它具有高純度、細(xì)分散、粒徑分布窄、比表面積大等特點(diǎn)。因此，除了應(yīng)對(duì)生產(chǎn)反應(yīng)器認(rèn)真篩選外，干燥設(shè)備的選用也很重要。目前我國工業(yè)碳酸鋇生產(chǎn)中，采用的干燥設(shè)備為烘干轉(zhuǎn)筒，由于其在干燥過程中容易引進(jìn)機(jī)械雜質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)品烘干粉碎后粒度不均勻，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足作為精細(xì)電子化學(xué)品的高純碳酸鋇的生產(chǎn)要求。所以筆者在高純碳酸鋇生產(chǎn)中選用了電動(dòng)高速離心噴霧干燥烘干機(jī)作為干燥設(shè)備，通過對(duì)其生產(chǎn)及控制系統(tǒng)的改進(jìn)，現(xiàn)已成功應(yīng)用在500 t/a高純碳酸鋇的生產(chǎn)裟置中，所產(chǎn)產(chǎn)品應(yīng)用于電子陶瓷行業(yè)，完全可替代進(jìn)口產(chǎn)品。
1、電動(dòng)高速離心噴霧干燥烘干機(jī)的工作原理
    電動(dòng)高速離心噴霧干燥系統(tǒng)由高速離心噴霧干燥烘干機(jī)及附屬設(shè)備組成，電動(dòng)高速離心噴霧頭是該機(jī)的核心部件，其干燥工藝如圖l所示。
    空氣通過過濾器、蒸汽預(yù)加熱器，電加熱器加熱后進(jìn)入裝置在干燥室頂部的熱風(fēng)分配器，使熱空氣均勻地進(jìn)入干燥室內(nèi)，并呈螺旋狀轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)料液經(jīng)入料泵送至裝置在干燥室頂部的電動(dòng)高速離心噴霧頭，電動(dòng)高速離心噴霧頭在變頻調(diào)速器的作用下，以15000r／min的轉(zhuǎn)速，將料液噴成極小的霧狀液滴，使物料與熱空氣充分接觸，在極短的時(shí)間內(nèi)，水分迅速蒸發(fā)。干燥粉料中粒度較粗大的由干燥室底部受料器收集，細(xì)顆粒隨氣流帶出，由旋風(fēng)分離器和袋式除塵器捕集，富通新能源生產(chǎn)銷售顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、木屑烘干機(jī)等生物質(zhì)燃料成型、木屑烘干等機(jī)械設(shè)備。
2、在高純碳酸鋇生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題
    高純碳酸鋇干燥料漿規(guī)格為：w(BaC03)：38%—42%; w(Hz0): 58%～620;料漿密度：1 600 kg/m3;料漿溫度：60—80℃。
    在原料規(guī)格、高速離心噴霧頭轉(zhuǎn)速與直徑、干燥塔直徑與高度確定的情況下，影響噴霧干燥的因素主要有：①進(jìn)出口溫度：②風(fēng)量；③加料量。在干燥烘干機(jī)生產(chǎn)廠家技術(shù)人員的指導(dǎo)下，筆者采用以下條件：
    (1)進(jìn)出口溫度進(jìn)口溫度：350~450℃
    出口溫度：120-150℃
    (2)風(fēng)量依照安裝在引風(fēng)機(jī)上的蝶閥，按生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
    (3)加料量通過觀察噴霧干燥系統(tǒng)的出口溫度依靠入料閥門調(diào)節(jié)。
    由于電動(dòng)高速離心噴霧干燥系統(tǒng)本身的局限性及高純碳酸鋇生產(chǎn)的特殊要求，在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)了以下問題：
    (1)干燥過程有較嚴(yán)重的金屬氧化物污染；
    (2)噴濕料（成品水分過高）；
    (3)鹽酸不溶物含量較高；
    (4)加料量不易控制，無任何指示儀表，僅靠出口溫度來控制；
    (5)高速離心噴霧頭的運(yùn)行無儀表顯示和監(jiān)控；
    (6)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小，僅靠蝶閥來調(diào)節(jié)，系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓無指示：
    (7)高速噴霧頭分料盤易堵塞，除影響正常生產(chǎn)外，還會(huì)造成料液返流，而使噴霧頭燒損。
3、在高純碳酸鋇生產(chǎn)應(yīng)用中的改進(jìn)
    針對(duì)上述問題，筆者對(duì)其輔助設(shè)備及控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)干燥條件進(jìn)行了重新計(jì)算確定。
3.1輔助設(shè)備的改進(jìn)
    (1)電加熱器的改進(jìn)
    產(chǎn)品中出現(xiàn)的金屬氧化物，經(jīng)理化分析后確認(rèn)其為電加熱管的高溫產(chǎn)物，是由于電加熱管表面溫度過高，在強(qiáng)風(fēng)作用下，氧化脫落所致。在保證總熱量和風(fēng)量不變的情況下，可將電加熱器由原來的高溫短停留的換熱形式，改為低溫長停留的換熱形式，試驗(yàn)證明：這樣不僅杜絕了金屬氧化物的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，而且還提高了設(shè)各的完好率和開車率。
    (2)高速噴霧頭分料盤及入料管的改進(jìn)
    為防止高速噴霧頭分料盤入料有死角，在入料盤內(nèi)部周圍形成環(huán)狀沉淀，堵死入料孔造成料漿返流而使高速噴霧頭燒毀。為此，除在入料管上安裝回流管外，還對(duì)分料盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如圖2，3）進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)踐證明：這樣改進(jìn)后可避免上述現(xiàn)象發(fā)生。
    (3)過濾器的改進(jìn)
    為延長過濾器的使用壽命，同時(shí)也為降低成品中鹽酸不溶物的含量，筆者在過濾器前端增加了由海綿、無紡布、不銹鋼網(wǎng)組成的過濾層。
3.2控制系統(tǒng)的改進(jìn)
    由于原有電控系統(tǒng)不利于監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況，故對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行了如下改進(jìn)，以保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
    (1)電加熱器為三相電源供電三角形接法，一旦其中一組損壞，其它兩組將受到1.73倍額定電流的沖擊，這樣大的電流，將會(huì)對(duì)電加熱器及其輸電線路控制電器等造成損壞，而它卻只有一塊電流表指示電源情況，對(duì)其它兩相出現(xiàn)的情況卻不能顯示出來。因此，筆者分別加裝了電流互感器、電流表、轉(zhuǎn)換開關(guān)等，以使三相電流、電壓均能受到監(jiān)視，確保了故障得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。
    (2)對(duì)于高速噴霧頭的運(yùn)轉(zhuǎn)，原廠家設(shè)計(jì)既無電壓顯示又無電流顯示，其對(duì)高速噴霧頭的保護(hù)，只能依靠變頻調(diào)速器本身的保護(hù)功能進(jìn)行保護(hù)，給生產(chǎn)操作帶來諸多不便，故在變頻調(diào)速器前加裝了電流表，這樣既可監(jiān)視高速噴霧頭的運(yùn)行情況，又可根據(jù)電流表的指示調(diào)節(jié)入料量。
    在高壓引風(fēng)機(jī)進(jìn)口處，安裝一負(fù)壓計(jì)，通過監(jiān)控負(fù)壓的變化，來調(diào)整系統(tǒng)阻力與風(fēng)量的大小。