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磷酸鐵干燥設備工作原理淺析

來源:   發布時間:2017-01-09

    磷酸鐵,又名磷酸高鐵、正磷酸鐵,分子式為FePO4,是一種白色、灰白色單斜晶體粉末。是鐵鹽溶液和磷酸鈉作用的鹽,其中的鐵為正三價。其主要用途在于制造磷酸鐵鋰電池材料、催化劑及陶瓷等。磷酸鐵濕料一般較為粘稠,傳統烘干技術比較難以解決,烘干不均勻,能耗較大,許多還需真空烘干技術烘干,防止溫度過高。磷酸鐵中如存在大量的二價鐵或鈉、鉀、硫酸根、銨根離子時,二水磷酸鐵則呈暗黑色或灰白色。磷酸鐵涂料也主要用作基底涂層,以便增加到鐵或鋼表面的附著力,且常用于防銹處理。我公司經過反復試驗論證開發出了磷酸鐵專用閃蒸干燥機!

  磷酸專用干燥設備工作原理:

  經換熱器加熱后的潔凈空氣被鼓入進風口,以適宜的速度旋入干燥室底部的環隙,然后按切線方向進入干燥室,并呈螺旋狀上升:同時,物料則由可無級調速的加料器定量加入塔內。在干燥塔內,物料與熱空氣進行充分、高效的質熱變換,被干燥的粉狀物料隨同熱風一起輸送至分離器,其中成品收集包裝,而尾氣則進一步經除塵裝置處理后排空。
  在磷酸鐵干燥塔底部裝有蝸殼式空氣分配器和攪拌器,攪拌器的轉速通過調節外部電機的轉速進行無級調速。攪拌器有兩個作用:它可以帶動從分配室進入干燥室的熱空氣產生高速旋轉的氣流,進而形成穩定的流化床層,避免了由于局部粘堵而產生的噴動竄涌等不穩定流態化;其次,由于攪拌器上的多組刀片高速旋轉,對大塊物料不斷粉碎,使外干內濕的顆粒不斷包裹、剝離、搓碎,表面不斷更新,增大了換熱面積,從而強化了質、熱交換,提高了干燥速率。另外,攪拌器上的刀片與干燥塔器壁間隙極小,及時清理掉粘結在壁上的物料,以防止物料長期停留而變性。為確保物料不變性分解,塔壁內設有冷卻夾套,對于熱敏性物科可保證質量。蝸殼式的空氣分布器,使切向進入的熱空氣均勻的通過底部環隙呈螺旋形上升,合理的環隙風速保證了物料良好的流化干燥。
  在磷酸鐵干燥塔中部,無級調速的定量加料器不斷把物料加入。同時,物料被底部的攪拌器粉碎后又被高速旋轉的熱風吹起,在干燥室形成了一種相對穩定的流化層。物料與熱空氣之間進行著迅速而充分的熱量和水份交換,大部分的水份蒸發在這一過程中完成。含水率高,比表面小的物料粒子由于其重力大于浮力,在干燥室中沉降,在下沉過程中不斷干燥,運動到底部時經刀片的破碎和高速氣流的沖擊,得到進一步粉碎和干燥,此時其重力小于浮力,粒子開始上升運動。
  在磷酸鐵干燥室上部,設有環狀的擋板,即分級器。物料隨旋轉氣流夾帶上升,由于受離心力作用,大塊的,未達到水份要求的(即比重較大)物料受離心力作用,其旋轉半徑增大,當其旋轉半徑大于分級器的半徑時,被擋在干燥室內進一步干燥粉碎,直至滿足要求方才溢出。較細的粉碎體在干燥室中部干燥后隨氣流夾帶上升,由于其粒徑較小且達到水份要求(即比重較小),離心力相對較小,其旋轉半徑小于分級器半徑,然后就隨氣流排出,送至收集裝置。
設備特點:
  1、干燥室底部設置內錐體結構,使干燥器氣體流通截面積自下而上不斷交大,底部氣速相對較大,上部氣 >速相對較小,從而保證了下部的大顆粒處于流化狀態的同時,上部的小顆粒也處于流化狀態。內錐體結構還縮短了攪拌軸懸臂部分的長度,從而增加了運轉的可靠性。另外,這一結構可以有效防止軸承在高溫區工作的惡劣狀態,從而延長了軸承的使用壽命。
  2、攪拌齒上設置刮板。物料在被攪抖齒旋轉粉碎的同時,又被拋向器壁,粘在壁面上,如果不及時將粘在器壁上的物料刮下,則會出現嚴重結疤現象,導致不能正常操作。攪拌齒上安裝刮板,可以保證在物料與器壁粘結牢固前,將其剝落。
  3、干燥室頂部設置分級環。其作用主要是將顆粒較大、還沒有干燥的物料分離擋下,繼續進行干燥,從而保證滿足產品粒度分布窄、濕含量均勻一致的要求。
  4、錐底熱風入口處設置冷卻夾套。熱風開始與物料接觸處,溫度很高,一般接近熱空氣的溫度,遠遠高于床層中的溫度,操作中難免出現少部分物料在環隙附近粘結,停留時間過長,從而導致物料變質,甚至產生熔化,為避免這一現象,增設夾套,可以降低該處器壁的溫度,使操作得以順利進行。由于閃蒸干燥機以上結構特點,使其性能較其它干燥機存在以下優點:
  1、干燥強度高。由于物科受離心、剪切、碰撞、磨擦而被微粒化,呈高分散狀態,氣固兩相間的相對速度較大,強化了傳質、傳熱。
  2、適宜于熱敏性物料。干燥機底部高溫區氣速高、物料很難與熱表面直接接觸;另外附有冷卻夾套、攪拌齒配有利板這一切解決了物料粘壁、焦化之忱。
  3、工藝簡化。與運用其它類型的干燥機相比,用閃蒸干燥機干燥膏糊狀、泥漿狀、濾餅等物料可以一次干燥成均勻的粉狀產品,省去了粉碎、篩分等工序。
  4、有效控制終水份和細度。進料及熱風溫度的調節及分級器的協調統一,對終水份和成品粒度能夠充分控制,從而保證了產品的濕含量及細度均勻磷酸鐵專用閃蒸干燥機制造標準:
  二).物料數據及工藝要求

  1原料名稱:磷酸鐵

  2水分形式:游離水

  3原料初含水分:50

  4產品終含水分:≤1

  5成品粒徑:300目;

  6成品堆比重:kg/m3

  7物料干燥方式:閃蒸干燥機;

  8成品收集方式:旋風分離器+布袋除塵器;

  9干燥設備材質要求:物料接觸處為SUS304

  10加熱方式:間接式燃煤熱風爐;

  11干燥溫度:進風溫度:180-200

                      尾氣溫度:85

  12排放要求:尾氣達標排放;

  13電力要求:380/220V 三相四線 50Hz