_高粘度物料喷雾干燥的实践与分析

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1、·204·干燥技术与设备2011年第9卷————————————————————　　　DryingTechnology&Equipment高粘度物料喷雾干燥的实践与分析121陈学志，廖传华，王宗濂(1中国林业科学研究院林产化学工业研究所，江苏南京210042；2南京工业大学，江苏南京210009)摘要：总结了几种高粘度物料喷雾干燥的行之有效的方法。提出了高浓度，高粘度物料雾化的意义和范围，并深入讨论了气流式雾化器在工程应用中的技术经济指标。关键词：粘度；岐化松香；乳化炸药；气流式雾化器；喷雾干燥中图分类号：TQ028文献标志码：A文章编号

2、：1727-3080（2011）04-0204-06一高粘度物料雾化的意义和范围干燥塔壁，导致干燥过程的失败。[8]在喷雾干燥领域中出现一批粘度很高的物据了解有据可查的最高液体可雾化的粘料。有些是工艺过程中自然产生的高浓度带来的度，美国为10万CP，日本为6万CP。高粘度性质，有的是为了节能而在蒸发或过滤后由于所处理的物料大多属于非牛顿流体范提高浓度后带来的高粘度。[2]畴，故这些粘度的表达只能是表观粘度。非牛例如，岐化松香钾皂(DRS)在合成反应后浓顿流体所涵盖的范围很宽，有的不是喷雾范围所度为80%，硝基乳化炸药的浓度为87%。前者

3、的能处理的。本文将只讨论其中的部分物料。表观粘度为1万至1.2万CP，后者为3万至10正如上述，高浓度﹑高粘度溶液相对于低浓万CP。这些物料在喷雾干燥时的常规方法是添度而言，可以大幅度节约能源。但是从综合经济加水量使浓度降至50%左右，再进行雾化，这会指标而言，也不尽是浓度越高越好。从雾化能耗使干燥能耗增加4倍，显然不是理想的办法。而言，处理高粘度物料所用的气流式雾化器，由另一类溶液如造纸黑液其初始浓度为8%→于压缩空气的转换能效较低，在三种主要雾化方10%，为了提高综合效率，一般先用蒸发使浓度式中其单位能耗是最提高至35→50%(草浆为

4、35%，木浆为45→50%)，高的，按A.Mujvmdar介绍，气流雾化是机然后进行喷雾干燥。这一类溶液的出现机会比较械喷嘴雾化能耗的平方比。若机械雾化的单耗为多。使牛顿型流体转向非牛顿型流体。假设从[2]A，则气流雾化之能耗应为[2A]或更高。10%的浓度提高至50%以后，其水份减少8倍，在能耗比较过程中还应加入为浓度提高所大大减少了处理的能耗。然而增加了喷雾的难度。收稿日期：2011-7-19。作者简介：陈学志（1973-），江苏宝应人，中国林业科一般认为粘度越高，雾化的难度越大。在雾学研究院林产化学工业研究所，E-mail:wan

5、gzl818@yahoo.com.cn.廖传华，教授﹑博化时会出现“拉丝”现象，雾化不良的团块抛向导，南京工业大学，E-mail:lch@njut.edu.cn.2011年第9卷第4期干燥技术与设备·205·————————————————————　　　DryingTechnology&Equipment追加的部分消耗，如蔗糖﹑造纸黑液等在干燥前据实测DRS在常温时为凝胨状无流动性至所采用的蒸发工序，白炭黑在雾化前的过滤和打85℃时之粘度为1万CP至1.5万CP。我所与有浆，偏硅酸钠溶液﹑DRS﹑黑液等的料流预热以关单位（参加单位还有广西

6、梧州松脂厂和林业部尽量降低粘度所用的能耗，高粘度物料输送所增林产工业设计院）合作用三流体气流喷雾，规模加的能耗，以及雾化质量对产品质量的影响等为1吨/时处理量，干燥温度为250℃→80℃，等。在有的溶液中为了在较高浓度下良好喷雾，气液比为0.2→0.25，历时3个月试验取得了成在产品的许可范围内还可以添加少量的减粘剂，功。全部设备可国产化，为国家节约了经费，也应计入减粘剂的成本。而这些比较中还有各种能为下一步发展高粘度喷雾干燥打好了基础。源在应用环境下的当地价格和能源政策。在实施之初，可供参考的技术资料很少，我一项合理的工艺过程最终往往是

7、由用户对们借鉴了天津颜料厂干燥铬黄的工艺流程和气产品的质量和价格的综合因素决定的。尽管如流式雾化器，第一级雾化从“气喷液”改动为“液此，作为一种节能的手段，对高粘度物料喷雾干喷气”，即将压缩空气喷入液体中，液体为连续燥的探索还是有其意义的。相改动为将液体喷向气体腔。实验证明这两种雾化的形式其结果几乎相同。经化验结果证实DRS在我们的实践范围内，在2000CP以上用旋在上述工艺条件下用三流体喷雾干燥是可行的。转式雾化就发生因难，机械压力式喷雾一般在50CP以下。近二十年来所涉及的高粘度的物料由于参考资料不足，现在看来当时的干燥塔[5]的喷雾

8、可达30万CP。容积偏小，干燥的容积强度，从一般的σ33=7.65Kg/m.h[9]上升到65.0Kg/m(即干燥塔的对于不同性质的物料，为了良好雾化而采用尺寸太小)。这就不可避免地产生较多的