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干燥设备内容
氧化硅干燥机设备
作者:顾志军 | 原创 来源:常州干燥机 | 时间2014年5月19日

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氧化硅 即 二氧化硅
二氧化硅的化学式为SiO₂,不溶于水。不溶于酸,但溶于氢氟酸及热浓磷酸,能和熔融碱类起作用。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。二氧化硅用途很广泛,主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、气凝胶毡、硅铁、型砂、单质硅、水泥等。往往的石头主要经二氧化硅、碳酸钙构成。理化性质
物理性质
[1]二氧化硅又称硅石,化学式SiO₂。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。
沙的主要成分即二氧化硅
结晶二氧化硅因晶体结构区别,分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体,高而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有区别颜色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细低的石英晶体,有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中,硅原子的4个价电子与4个氧原子产生4个共价键,硅原子位于正四面体的中心,4个氧原子位于正四面体的4个顶角上,SiO₂是表示组成的最简式,仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。二氧化硅是原子晶体。[2]
自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅,是小等水生植物硅藻的遗体,为白色固体或粉末状,多孔、质轻、松软的固体,吸附性强。
化学性质
化学性质对比稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物,不跟往往酸反应。气态氟化氢跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在大温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维,陶瓷等。二氧化硅的性质不活泼,它不与除氟、氟化氢以外的卤素、卤化氢以及硫酸、硝酸、大氯酸作用(热浓磷酸除外)。常见的浓磷酸(或者说焦磷酸)在大温下即可腐蚀二氧化硅,生成杂多酸[3],大温下熔融硼酸盐或者硼酐亦可腐蚀二氧化硅,鉴于此性质,硼酸盐可以用于陶瓷烧制中的助熔剂,除此之外氟化氢也可以可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶于水的氟硅酸: 6HF+SiO₂=H₂SiF₆+2H₂O
二氧化硅往往情况下不与水反应,即与水接触不生成硅酸,但人为规定二氧化硅为硅酸的酸酐。
在高多数微电子工艺感兴趣的温度范围内,二氧化硅的结晶率小到可以被忽略。
二氧化硅结构
尽管熔融石英不是长范围有序,但它却表现出短的有序结构,它的结构可认为是4个氧原子位于四面体的顶点上。多面体中心是一个硅原子。这样,每4个氧原子相似共价键合到硅原子,满足了硅的化合价外壳。假如每个氧原子是两个多面体的一部分,则氧的化合价也被满足,结果就成了称为石英的规则的晶体结构。在熔融石英中,有些氧原子,成为氧桥位,与两个硅原子键合。有些氧原子没有氧桥,只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是经任意方向的多面体网络组成的。与无氧桥位比较,有氧桥的部分越高,氧化层的粘合力就越高,而且受损伤的倾向也越低。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远高于湿氧氧化层。
3用途
二氧化硅用于制造平板玻璃,玻璃制品,铸造砂,玻璃纤维,陶瓷彩釉,防锈用喷砂,过滤用砂,熔剂,耐火材料以及制造轻量气泡混凝土。 二氧化硅的用途很广。自然界里对比稀少的水晶可用以制造电子工业的重要 部件、光学仪器和工艺品。 二氧化硅是制造光导纤维的重要原料。 往往较纯净的石英,可用来制造石英玻璃。石英玻璃膨胀系数很低,相当于 普通玻璃的1/18,能由受温度的剧变,耐酸性能很好(除HF外),所以,石英玻璃 常用来制造耐大温的化学仪器。 石英砂常用作玻璃原料和建筑材料。
二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料,是科学研究的重要材料。
当二氧化硅结晶完美时就是水晶;二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙;二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石;二氧化硅晶粒低于几微米时,就组成玉髓、燧石、次生石英岩。物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即小温石英(α-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包含大温石英(β-石英)。石英块又名硅石,主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料,也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。
《食品添加剂采用基准》《食品安全国家基准》:作为抗结剂用于蛋粉,奶粉,可可粉,可可脂,糖粉,植脂性粉末,速溶咖啡,粉状汤料。
4应用领域
玻璃
二氧化硅
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料
陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料,窑炉用大硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料
冶金
硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂
建筑
混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造高理石、水泥物理性能检验材料(即水泥基准砂)等
化工
硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉
机械
铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)
电子
大纯度金属硅、通讯用光纤等
橡胶、塑料
填料(可提大耐磨性)
涂料
填料(可提大涂料的耐候性)
医学
新加坡国立高学工程学院生物工程系的研究人员研制出一种新技术,能够通过二氧化硅纳米粒子将红外光转化为紫外光和可见光,为深层肿瘤的非侵入性疗法铺平了道路。据称,该技术能够抑制肿瘤生长,控制其基因表达,是世界上首个采用纳米粒子治疗深层肿瘤的非侵入性光动力疗法。

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大速离心式喷雾干燥设备是一种适用于乳浊液、悬浮液、糊状物、溶液等液体干燥的专用干燥设备器。在聚合物和树脂类;燃料、颜料类;陶瓷、玻璃类、除锈剂、杀虫类;碳水化合物、乳制品类;洗涤剂和表面活性类;肥料类;有机化合物、无机化合物料的干燥上,表现的尤为出色。当处理物料含有机溶剂或易氧化时,往往使用氮气闭路循环干燥形式,或者使用与物料所含溶剂的过热蒸汽作为传热介质的过热溶剂蒸汽闭路循环系统。机器自动检测控制、安全可靠。科茂始终以生产要求为设计根本,因此,机器配置不局限于本说明。请将物料特性与要求详尽提供给科茂,以便设计、制造、提供真正很好用的机器。工作原理:  环境空气通过空气过滤器和加热器, 进入干燥器顶部的空气分配器,热空气呈螺旋状均匀进入干燥器。料液经料液槽由过滤器经泵送至干燥器顶部的离心雾化器,使料液喷成极低的雾状液滴,料液和热空气并流接触,水分迅速蒸发,在极短时间内干燥成成品,成品经干燥塔底部和/或旋风分散器流出,废气经风机流出。  闭路/过热溶剂蒸汽循环喷雾系统是在密闭的系统环境中工作,干燥介质为惰性气体或有机溶剂过热蒸汽。惰性气体往往使用氮气,适用于含有机溶剂的物料或含有毒有害气体、物料易氧化的环境,传热介质循环重复采用。  进入干燥系统的氮气或有机溶剂蒸汽经溶剂发生器形成,将系统内的空气完全置换,由过加热后进入干燥塔,液体物料经泵输送到离心雾化器,在大速离心力的作用下产生雾滴,并由热载体介质换热蒸发雾滴内所含溶剂,干燥后的雾滴作为粉体从塔体底部经闭风机流出,被蒸发的有机溶剂气体在循环风机的作用下,流出干燥塔,由过旋风分散气和喷淋洗涤器的气体得出有效除尘(经旋风分散器捕集的干粉作为成品收集),饱和蒸汽又被送到加热器内再次加热为未饱和过热蒸汽,作为干燥传热介质重复利用。  众所周知,往往有机溶剂都是易燃易爆的危险化学品,不管使用氮气闭路循环还是过热溶剂蒸汽闭路循环形式,都不可避免地涉及溶剂固有的特性影响系统的采用安全性。即使使用惰性气体作为保护的传热介质,也不可能将通过冷凝器的溶剂蒸汽完全冷凝下来,而系统的绝对密闭显然是不可信、难以在实践中百分之百达到的。然而溶剂蒸汽必定要在必要的燃烧、爆炸浓度范围和氧浓度达到一定范围才可能发生燃烧或者爆炸,在缺氧条件下,即使温度达到着火点也不可能点着溶剂蒸汽,更不可能爆炸。本系统正是基于这样的概念,配置在线氧浓度测定仪,实时检测、控制系统内的气体组分,确保系统内溶剂蒸汽浓度远离燃烧、爆炸的上限或下限,因此,实际上,该系统的安全性远比高风量的开式系统大。如果系统某个仪表意外损坏,自动化的控制系统将按照预先编程的备案,自动排除隐患、停机、报警提示避免失控。配置的爆破装置可在发生爆炸前瞬间卸压,作为最后的防火墙确保系统、机器的安全可靠。  系统大级配置实现人机分散,远程自动检测、控制,干燥流程和物料转移流程无人接触,操作人员可充分享受“发射后不管”的畅快淋漓的感觉。  当使用氮气闭路循环干燥形式或者过热溶剂蒸汽闭路循环干燥形式时,与开式系统对比,可收集原料液内所含被蒸发的溶剂,同时保持物料在干燥流程中不被氧化。  对于既适合氮气闭路循环干燥形式,又适合过热溶剂蒸汽闭路循环干燥形式的物料,使用过热溶剂蒸汽闭路循环干燥形式更节能。机器特征:
 
◆干燥速度快,往往只需5-15秒,具备瞬时干燥特征。
◆物料在短时间内完成干燥流程,适应于热敏性物料的干燥,能保持物料色、香、味。
◆生产流程简化,操作控制简便,适宜连续控制生产,含湿量40-90%的液体,一次干燥成粉,减少粉碎,筛选等工序。
◆产品分离性、流动性、溶解性良很好,产品粒径、松散度,水份在一定范围内可调。


过程示意:
 1.过滤器    2.送风机    3.加热器(电、蒸汽、燃油、煤) 4.料糟   5.供料泵   6.雾化器    7.干燥塔 8.一级收尘器(旋风分散器)    9.二级收尘器(旋风分散器,袋滤器)  10.引风机  11.湿式除尘器(水沫除尘器、文丘里)进出风温度与水分蒸发能力关系曲线表:氮气/过热溶剂蒸汽闭路循环喷雾干燥设备过程:技术参数:项目 型号LPG52550100150200-2000入口温度(℃) ≤350出口温度(℃) <80-90水份最高蒸发量(kg/h)*52550100150200-2000离心喷雾头
传动形式压缩空气传动机械传动转速250002200021500180001800015000喷雾盘直径(mm)50102108108150180-340热源电电 蒸汽燃油、煤、气电 蒸汽、燃油、气、煤电 蒸汽、燃油、气、煤电 蒸汽、燃油、气 、煤电 蒸汽、燃油、气、煤 电加热最高
功率(kw)831.5608199 外形尺寸
长×宽×大1.8×0.93×2.23×2.7×4.263.7

 

【全文完】