中國(guó)粉體網(wǎng)訊  洗滌干凈的前驅(qū)體濾餅含有10%~50%的水分，需要將其除去以便后續(xù)工段使用。干燥是用加熱的方法使固體物料中的水分或其他溶劑汽化，從而除去固體物料中濕分的過(guò)程。干燥過(guò)程十分復(fù)雜，它涉及流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)三方面基礎(chǔ)理論。

一、干燥工藝

干燥工藝包括干燥時(shí)間、干燥溫度和干燥氣氛等的確定。三元材料前驅(qū)體為變價(jià)金屬的低價(jià)化合物，在空氣中會(huì)被氧化，且干燥溫度越高氧化程度越嚴(yán)重。但由于真空干燥和惰性氣氛保護(hù)干燥成本高且干燥效率低，而在空氣氣氛下適當(dāng)溫度干燥出來(lái)的前驅(qū)體品質(zhì)基本能滿(mǎn)足要求，所以一般選擇空氣氣氛干燥。

不同干燥溫度處理后的三元前驅(qū)體XRD圖

從圖中可以看出150℃處理后的前驅(qū)體XRD譜圖和真空100℃處理的XRD譜圖已有明顯差異，因此前驅(qū)體濾餅在空氣中的干燥溫度應(yīng)小于150℃。當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí)，前驅(qū)體會(huì)被氧化變成三價(jià)氧化物。不同干燥溫度下前驅(qū)體的總金屬含量隨著干燥溫度的升高而升高，比表面積在高200℃后突然增大。

不同干燥溫度下前驅(qū)體的總金屬含量和比表面積

當(dāng)確定前驅(qū)體的干燥溫度不能高于150℃后，可以根據(jù)干燥設(shè)備的干燥效率和前驅(qū)體水分控制標(biāo)準(zhǔn)為水分含量小于1%，不同干燥設(shè)備所需的干燥時(shí)間不同。

二、干燥設(shè)備

根據(jù)傳導(dǎo)方式的不同，干燥可分為傳導(dǎo)干燥、對(duì)流干燥、輻射干燥、介電干燥和聯(lián)合干燥。

選擇三元材料前驅(qū)體的干燥機(jī)至少需要考慮以下幾點(diǎn)：

產(chǎn)品的水分含量要求；

濾餅的水分含量以及濾餅含水量是否均勻；

干燥機(jī)生產(chǎn)能力，物料的進(jìn)給方式；

干燥機(jī)與三元材料前驅(qū)體接觸部分材質(zhì)需要耐堿性，并且不能帶入金屬雜質(zhì)或其他雜質(zhì)；

需要達(dá)到的干燥溫度等。

三元材料前驅(qū)體的干燥可采用熱風(fēng)循環(huán)烘箱、回轉(zhuǎn)干燥機(jī)、盤(pán)式干燥機(jī)、耙式干燥機(jī)、微波干燥機(jī)等。

1、熱風(fēng)循環(huán)烘箱

熱風(fēng)循環(huán)烘箱外形像箱子，外壁是絕熱保溫層。

熱風(fēng)循環(huán)烘箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)的熱風(fēng)，吹到潮濕物料的表面達(dá)到干燥目的，熱空氣反復(fù)循環(huán)通過(guò)物料。

1腳輪 2熱電偶 3控制面板 4保溫外殼 5風(fēng)機(jī) 6排氣口 7加熱絲

8料盤(pán) 9料盤(pán)支架

優(yōu)點(diǎn)：容易裝卸，物料損失小，料盤(pán)易清洗。因此，對(duì)于需要經(jīng)常更換產(chǎn)品、價(jià)高的成品或小批量物料，廂式干燥器的優(yōu)點(diǎn)十分顯著。熱風(fēng)循環(huán)的主要缺點(diǎn)是：物料得不到分散，干燥不均勻，干燥時(shí)間長(zhǎng)；裝卸物料耗時(shí)、耗人工，勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備利用率低；卸物料時(shí)粉塵飛揚(yáng)，環(huán)境污染嚴(yán)重；熱效率低，一般在40%左右，每干燥1kg水分約需消耗加熱蒸汽2.5kg。

2、轉(zhuǎn)筒干燥器

轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。

轉(zhuǎn)筒干燥器的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作；適用范圍廣，可用于干燥顆粒狀物料，對(duì)于那些附著性大的物料也很有利；易清掃。

缺點(diǎn)：價(jià)格較高；安裝、拆卸困難；熱效率低；物料顆粒之間的停留時(shí)間差異較大，因此不適合于對(duì)溫度有嚴(yán)格要求的物料。 

3、盤(pán)式連續(xù)干燥器

盤(pán)式干燥器結(jié)構(gòu)圖

1導(dǎo)熱油箱 2熱油泵 3截止閥 4溫度計(jì) 5連續(xù)干燥器 6進(jìn)料口

7排氣口 8刮掃器 9加熱盤(pán) 10減速機(jī) 11下料口 12支腿

空心加熱盤(pán)是該干燥器的主要部件，在其內(nèi)部以一定排列方式焊有折流隔板或短管，一方面增加了加熱介質(zhì)在空心盤(pán)內(nèi)的擾動(dòng)，提高了傳熱效果；另一方面增加了空心盤(pán)的剛度并提高了其承載能力。每個(gè)加熱盤(pán)上均有熱載體的進(jìn)出口接管。各層加熱盤(pán)間保持一定間距，水平固定在框架上。

特點(diǎn)：

熱效率高、能耗低、干燥時(shí)間短；可調(diào)控性好；被干燥物料不易破損；環(huán)境整潔等。

注意事項(xiàng)，采用板框壓濾機(jī)壓濾的三元材料前驅(qū)體濾餅含水率較高，屬于膏狀物料，不能采用盤(pán)式干燥器。所以，若干燥器選擇盤(pán)式干燥，則前段的過(guò)濾洗滌設(shè)備需要選擇離心機(jī)。

4、帶式干燥器

帶式干燥器是一種連續(xù)帶真空的高傳導(dǎo)干燥器，根據(jù)物料干燥工藝可設(shè)置多層干燥帶，溫度在40~180℃，運(yùn)行速率可調(diào)節(jié)。 

帶式干燥器結(jié)構(gòu)圖

1熱媒進(jìn)口 2殼體 3擋料板 4傳動(dòng)軸 5加熱板 6導(dǎo)帶 7進(jìn)料口

8進(jìn)料閥 9真空管 10排污口 11放料閥 12熱煤出口

特點(diǎn):

真空干燥下完成連續(xù)進(jìn)料與出料；產(chǎn)品收率高；產(chǎn)品干燥室不與金屬物接觸，干燥后不損形貌；產(chǎn)品干燥工藝容易優(yōu)化，可調(diào)整性強(qiáng)；能耗低；適合大批量連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)。