[實(shí)用新型]一種利用微波干燥生產(chǎn)納米碳酸鈣的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420496103.7
• 申請(qǐng)日: 2014-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN204125184U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒林富;劉亞雄;雷水根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建鴻豐納米科技有限公司
• 主分類號(hào): C01F11/18
• 分類號(hào): C01F11/18;F26B23/08;F26B25/00;B82Y30/00
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 李雁翔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及納米碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用微波干燥生產(chǎn)納米碳酸鈣的裝置。

背景技術(shù)

納米碳酸鈣是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型超細(xì)固體粉末材料，其粒度介于0.01～0.1μm之間。由于納米碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)，可廣泛用于塑料、橡膠、油漆、油墨、密封膠粘材料、涂料等領(lǐng)域。

由于納米碳酸鈣表面有親水性較強(qiáng)的基團(tuán)，使得納米碳酸鈣與聚合物的親和性差，而且納米碳酸鈣有極高的自由能和極性,在合成反應(yīng)、壓濾和干燥等各個(gè)生產(chǎn)工序中易形成硬的團(tuán)聚集體，要得到單分散的納米粒子非常困難，在制備過程中極易發(fā)生團(tuán)聚,大多以聚集體存在，致使納米碳酸鈣實(shí)際使用時(shí)的粒徑明顯升高，造成在聚合物中分散不良，應(yīng)用于聚合物時(shí)的表面有明顯麻點(diǎn)或沙粒。

目前，納米碳酸鈣的常規(guī)生產(chǎn)方法一般采用濾餅形式烘干，常用的烘干設(shè)備有熱風(fēng)爐配烘箱、鏈帶式干燥器、閃蒸干燥器、配漿葉式烘干機(jī)和盤式干燥機(jī)等，烘干到水分≤1％時(shí)，再進(jìn)行機(jī)械粉碎的方法處理。這樣的工藝對(duì)于生產(chǎn)粒徑≥50nm的納米碳酸鈣粉體是適用的，但如果生產(chǎn)的納米碳酸鈣粉體的粒徑≤50nm時(shí)，由于粒子顆粒小，比表面大，粒子與粒子之間的結(jié)合大，納米碳酸鈣粒子較易團(tuán)聚，形成軟和硬的團(tuán)聚體，使產(chǎn)品中出現(xiàn)粗粒子，易形成二次團(tuán)聚體，在應(yīng)用時(shí)難以分散，使用效果較差，影響納米碳酸鈣產(chǎn)品的質(zhì)量。而且采用這些常規(guī)的干燥方式，濾餅烘干時(shí)間長(zhǎng)，通常需要數(shù)小時(shí)才能烘干，能耗大，還會(huì)降低產(chǎn)品的白度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述不足，提供一種利用微波干燥生產(chǎn)納米碳酸鈣的裝置，應(yīng)用該裝置能大幅度縮短納米碳酸鈣生產(chǎn)過程中干燥操作所需的時(shí)間，減弱納米碳酸鈣的團(tuán)聚，提高分散性，從而提高納米碳酸鈣的質(zhì)量，所制得的納米碳酸鈣粒徑小、團(tuán)聚強(qiáng)度低、比表面積大、硬度小、分散性好、白度高。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種利用微波干燥生產(chǎn)納米碳酸鈣的裝置，包括造粒機(jī)、進(jìn)料斗、傳送帶、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、隧道式微波干燥箱、微波發(fā)生器、出料斗和排濕機(jī)構(gòu)；所述進(jìn)料斗設(shè)置于造粒機(jī)出料口的下方、傳送帶進(jìn)料端的上方，傳送帶與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接；所述隧道式微波干燥箱為兩端開口的箱體，所述傳送帶通過兩端開口穿過隧道式微波干燥箱的加熱空間，出料斗設(shè)置于傳送帶出料端的下方；所述隧道式微波干燥箱內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)微波發(fā)生器，每個(gè)微波發(fā)生器由一個(gè)自動(dòng)電流過載保護(hù)裝置獨(dú)立控制，一個(gè)微波發(fā)生器與另一個(gè)微波發(fā)生器之間設(shè)有隔板，隔板將隧道式微波干燥箱分割成若干個(gè)加熱空腔；所述排濕裝置包括排濕風(fēng)管、排濕總管和排濕風(fēng)機(jī)，排濕風(fēng)管伸入隧道式微波干燥箱的加熱空腔中，排濕風(fēng)管通過排濕總管與排濕風(fēng)機(jī)相連接。

采用微波加熱干燥與采用常規(guī)電熱、蒸汽加熱干燥相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)、加熱速度快：常規(guī)加熱如熱風(fēng)、電熱、蒸汽加熱等，都是利用熱傳導(dǎo)的原理將熱量從被加熱物外部傳入內(nèi)部，逐步使物質(zhì)中心溫度升高，稱之為外部加熱。要使中心部位達(dá)到所需的溫度，需要一定的時(shí)間，導(dǎo)熱性較差的物質(zhì)所需的時(shí)間就更長(zhǎng)。而微波加熱是使加熱物質(zhì)本身成為發(fā)熱體，稱之為內(nèi)部加熱方式，不需要熱傳導(dǎo)的過程，內(nèi)外同時(shí)加熱，因此能在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到加熱的效果；

(2)、加熱均勻：常規(guī)加熱，為提高加熱速度，就需要升高加熱溫度，容易產(chǎn)生外焦內(nèi)生現(xiàn)象，溫度高時(shí)，會(huì)造成表面處理劑受熱變黃，影響納米碳酸鈣的白度，微波加熱時(shí)，物料各部分通常都能均勻滲透電磁波，產(chǎn)生熱量均勻，因此均勻性大大改善，可提高納米碳酸鈣的白度；

(3)、高效節(jié)能：在微波加熱中，微波能只能被加熱物體自身吸引而生熱，加熱室壁和加熱室內(nèi)的空氣及相應(yīng)的容器都不會(huì)發(fā)熱，所以熱效應(yīng)極高，生產(chǎn)環(huán)境也明顯改善；

(4)易于控制：微波加熱的熱慣性極小，若配用微機(jī)控制，則特別適宜于加熱過程和加熱工藝的自動(dòng)化控制；

(5)能耗低、成本低：微波加熱的熱量直接產(chǎn)生于濕物料內(nèi)部，所以熱損失少，熱效率高，可達(dá)80％左右。采用常規(guī)的干燥方式，需要數(shù)小時(shí)才能烘干，而用微波只需大約10min,因此可以大大縮短干燥需要的時(shí)間，物料松散性較好，同時(shí)粉碎和過篩發(fā)現(xiàn)，微波干燥后粒度減小，分散性提高。