高嶺土造紙級產(chǎn)品需具有嚴格的粒度分布和較高的自度，所以加工工序比較復雜。干燥在其生產(chǎn)過程中，是最后的關(guān)鍵工序。改進干燥設(shè)備，強化干燥過程和干燥設(shè)備的大型化、系列化、自動化已勢在必行。常州市武進明星干燥設(shè)備有限公司總結(jié)了多年的經(jīng)驗，摸索出一套行之有效的解決高嶺土干燥過程中一些鍵技術(shù)的辦法，從熱風爐、霧化器、干燥塔、除塵器到電控等可全套供應(yīng)。研發(fā)的LPG系列高速離心噴霧干燥烘干機和YPCr壓力干燥烘干機，提高了熱容量系數(shù)和蒸發(fā)強度，還解決了生產(chǎn)廢氣中的微�；厥蘸蜔煔庵蠸02回收等問題。
1、LPG離心噴霧干燥烘干機
1.1工作原理  LPG噴霧干燥烘干機將高嶺土漿料在熱風中噴成霧狀液滴，在液滴下落過程中，水分被蒸發(fā)而成為粉末狀或顆粒狀的產(chǎn)品。
    在干燥塔頂部導入熱風，同時將料漿泵送至塔頂，經(jīng)過霧化器噴成霧狀的液滴，這些液滴群的比表面積很大，與高溫熱風接觸后水分迅速蒸發(fā)，在極短的時間內(nèi)便成為干燥產(chǎn)品，從干燥塔底部排出。液滴與熱風接觸后，熱風溫度顯著降低，濕度增大，它作為廢氣由排風機抽出。廢氣中夾帶的微粉，用分離裝置回收。
    高嶺土物料干燥過程，分等速階段和減速階段兩個部分進行。等速階段，水分蒸發(fā)在高嶺土液滴表面發(fā)生，蒸發(fā)速度由蒸汽通過周圍氣膜的擴散速度控制。主要的推動力是周圍熱風和液滴的溫度差，溫度差越大蒸發(fā)速度越快，水分通過顆粒的擴散速度大干蒸發(fā)速度。當擴散速度降低而不能再維持顆粒表面的飽和時，蒸發(fā)速度開始減慢，干燥進入減速階段。此時，顆粒溫度開始上升，干燥結(jié)束時，高嶺土物料的溫度接近于周圍空氣的溫度。
1.2  特點本機在高嶺土產(chǎn)品干燥中，具有很多特點：①干燥速度迅速。高嶺土料液經(jīng)離心噴霧后，表面積大幅增加，在高溫氣流中，瞬間就可蒸發(fā)95%—98%水分，完成干燥時間僅需幾秒鐘。達到了產(chǎn)品質(zhì)量要求，同時也節(jié)省了時間和費用。②采用并流型噴霧干燥形式，能使液滴與熱風同方向流動。雖然熱風的溫度較高，但由于熱風進入干燥室內(nèi)與噴霧液滴接觸，室溫急降，不致使干燥物料受熱過度。③由于干燥過程在瞬間完成，顆粒基本上能保持液滴近似的球狀，產(chǎn)品具有良好的分散性、流動性和溶解性。④生產(chǎn)過程簡化，操作控制方便。噴霧干燥通常用于濕含量40%-60%的漿料，特殊物料即使含濕量高達90%,同樣能一次干燥成粉狀產(chǎn)品。產(chǎn)品干燥后，不再進行粉碎和篩選，簡化了生產(chǎn)工藝流程，提高了產(chǎn)品的純度。對于產(chǎn)品的粒徑、松密度、水份，在一定范圍內(nèi)，可改變操作條件下進行有效控制。⑤為使物料不受污染和延長設(shè)備壽命，凡與物料接觸部分，均采用ICr18N19T1的不銹鋼材料制作；為使操作方便，控制系統(tǒng)采用一體化操作，即在控制柜安裝各部件的指示裝置和啟閉裝置�，F(xiàn)我公司已創(chuàng)新生產(chǎn)了6000kg/h蒸發(fā)量的大型干燥烘干機，替代國外進口設(shè)備，其性能已達到國際先進水平。
1.3技術(shù)參數(shù)見表1。
2、高嶺土液滴的干燥特性及過程解析
    高嶺土產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的干燥，可歸屬于可溶性固體液滴的蒸發(fā)干燥類中。
    LPG噴霧干燥烘干機在干燥過程中，液滴在氣流中運動的大部分時間內(nèi)，其相對速度一般都很低，即使初速度很高，但由于液滴很小，其雷諾數(shù)RE值一般都是很低的，約在10--1~102范圍以內(nèi)。小于50um的液滴，雖以l00-150m/s的相對速度運動，該值也不超過200。當液滴速度很快地衰減到與氣流速度相等時，液滴便在Stokes所描述的范圍內(nèi)運動，該值小于2。因此，以邊界層理論為基礎(chǔ)的、在靜止空氣中的液摘蒸發(fā)理論，可用于噴霧干燥條件中。
    據(jù)資料介紹，液滴直徑為500“m時，在300℃的熱風中完全干燥時間約需4,6s；而直徑lOOUm.熱風溫度為150℃以上時，其完全干燥時間在1s以內(nèi)。
    高嶺土液滴中含有溶質(zhì)，在干燥過程中情況比較復雜。在等速階段，液滴中的內(nèi)部水分能迅速擴散到液滴表面蒸發(fā)汽化。當液滴表面轉(zhuǎn)化為固體時，蒸發(fā)速度減慢，干燥進入減速階段。在液滴表面形成一層硬化的表層外殼后，殘留在內(nèi)部的水分將產(chǎn)生一定的氣壓，當氣壓增大造成表層外殼爆裂形成穿孔時，產(chǎn)品呈多孔性疏松狀態(tài)。因此，該過程要比純液滴蒸發(fā)干燥時間長得多，約為10～15s。
    從上分析可知，含有可溶性溶質(zhì)的高嶺土液滴干燥的時間，等于等速和減速兩個階段干燥時間的總和，主要與初始液謫直徑和臨界濕含量有關(guān)。由于高嶺土料漿中有溶解鹽的存在而引起蒸氣壓的降低程度，將隨每個液滴大小而不同，固相的生成也因掖滴大小而有先后，因而水分傳遞的阻力也隨之而有區(qū)別。在料漿噴霧干燥過程中，由于原漿濃度的差異，其特性也各不相同。LPG噴霧干燥烘干機利用高效先進的霧化器技術(shù)和布風技術(shù)，自動進行調(diào)整，以適應(yīng)不同濃度的料漿。
3、結(jié)語
    商嶺土產(chǎn)品具有廣泛的應(yīng)用前景，因此，大型噴霧干燥烘干機在高嶺土產(chǎn)品加工中也必將獲得廣泛應(yīng)用。