磷酸鐵干燥設(shè)備工作原理淺析

　　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(jià)。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(tǒng)烘干技術(shù)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(shù)烘干，防止溫度過高。磷酸鐵中如存在大量的二價(jià)鐵或鈉、鉀、硫酸根、銨根離子時(shí)，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(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)論證開發(fā)出了磷酸鐵閃蒸干燥機(jī)！

　　磷酸干燥設(shè)備工作原理：

　　經(jīng)換熱器加熱后的潔凈空氣被鼓入進(jìn)風(fēng)口，以適宜的速度旋入干燥室底部的環(huán)隙，然后按切線方向進(jìn)入干燥室，并呈螺旋狀上升：同時(shí)，物料則由可無級(jí)調(diào)速的加料器定量加入塔內(nèi)。在干燥塔內(nèi)，物料與熱空氣進(jìn)行充分、的質(zhì)熱變換，被干燥的粉狀物料隨同熱風(fēng)一起輸送至分離器，其中成品收集包裝，而尾氣則進(jìn)一步經(jīng)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(zhuǎn)速通過調(diào)節(jié)外部電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行無級(jí)調(diào)速。攪拌器有兩個(gè)作用：它可以帶動(dòng)從分配室進(jìn)入干燥室的熱空氣產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的氣流，進(jìn)而形成穩(wěn)定的流化床層，避免了由于局部粘堵而產(chǎn)生的噴動(dòng)竄涌等不穩(wěn)定流態(tài)化;其次，由于攪拌器上的多組刀片高速旋轉(zhuǎn)，對大塊物料不斷粉碎，使外干內(nèi)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(qiáng)化了質(zhì)、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(shí)清理掉粘結(jié)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(nèi)設(shè)有冷卻夾套，對于熱敏性物科可保證質(zhì)量。蝸殼式的空氣分布器，使切向進(jìn)入的熱空氣均勻的通過底部環(huán)隙呈螺旋形上升，合理的環(huán)隙風(fēng)速保證了物料良好的流化干燥。
　　在磷酸鐵干燥塔中部，無級(jí)調(diào)速的定量加料器不斷把物料加入。同時(shí)，物料被底部的攪拌器粉碎后又被高速旋轉(zhuǎn)的熱風(fēng)吹起，在干燥室形成了一種相對穩(wěn)定的流化層。物料與熱空氣之間進(jìn)行著迅速而充分的熱量和水份交換，大部分的水份蒸發(fā)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(yùn)動(dòng)到底部時(shí)經(jīng)刀片的破碎和高速氣流的沖擊，得到進(jìn)一步粉碎和干燥，此時(shí)其重力小于浮力，粒子開始上升運(yùn)動(dòng)。
　　在磷酸鐵干燥室上部，設(shè)有環(huán)狀的擋板，即分級(jí)器。物料隨旋轉(zhuǎn)氣流夾帶上升，由于受離心力作用，大塊的，未達(dá)到水份要求的(即比重較大)物料受離心力作用，其旋轉(zhuǎn)半徑增大，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)半徑大于分級(jí)器的半徑時(shí)，被擋在干燥室內(nèi)進(jìn)一步干燥粉碎，直至滿足要求方才溢出。較細(xì)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(dá)到水份要求(即比重較小)，離心力相對較小，其旋轉(zhuǎn)半徑小于分級(jí)器半徑，然后就隨氣流排出，送至收集裝置。
設(shè)備特點(diǎn)：
　　1、干燥室底部設(shè)置內(nèi)錐體結(jié)構(gòu)，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(tài)的同時(shí)，上部的小顆粒也處于流化狀態(tài)。內(nèi)錐體結(jié)構(gòu)還縮短了攪拌軸懸臂部分的長度，從而增加了運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。另外，這一結(jié)構(gòu)可以有效防止軸承在高溫區(qū)工作的惡劣狀態(tài)，從而延長了軸承的使用壽命。
　　2、攪拌齒上設(shè)置刮板。物料在被攪抖齒旋轉(zhuǎn)粉碎的同時(shí)，又被拋向器壁，粘在壁面上，如果不及時(shí)將粘在 器壁上的物料刮下，則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重“結(jié)疤“現(xiàn)象，導(dǎo)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(jié)牢固前，將其剝落。
　　3、干燥室頂部設(shè)置分級(jí)環(huán)。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(xù)進(jìn)行干燥，從而 保證滿足產(chǎn)品粒度分布窄、濕含量均勻一致的要求。
　　4、錐底熱風(fēng)入口處設(shè)置冷卻夾套。熱風(fēng)開始與物料接觸處，溫度很高，一般接近熱空氣的溫度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 床層中的溫度，操作中難免出現(xiàn)少部分物料在環(huán)隙附近粘結(jié)，停留時(shí)間過長，從而導(dǎo)致物料變質(zhì)，甚至產(chǎn)生熔化，為避免這一現(xiàn)象， 增設(shè)夾套，可以降低該處器壁的溫度，使操作得以順利進(jìn)行。由于閃蒸干燥機(jī)以上結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其性能較其它干燥機(jī)存在以下優(yōu)點(diǎn)：
　　1、干燥強(qiáng)度高。由于物科受離心、剪切、碰撞、磨擦而被微?；?，呈高分散狀態(tài)，氣固兩相間的相對速度較大，強(qiáng)化了傳質(zhì)、傳熱。
　　2、適宜于熱敏性物料。干燥機(jī)底部高溫區(qū)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(yùn)用其它類型的干燥機(jī)相比，用閃蒸干燥機(jī)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(chǎn)品，省去了粉碎、篩分等工序。
　　4、有效控制終水份和細(xì)度。進(jìn)料及熱風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)及分級(jí)器的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，對終水份和成品粒度能夠充分控 制，從而保證了產(chǎn)品的濕含量及細(xì)度均勻磷酸鐵閃蒸干燥機(jī)制造標(biāo)準(zhǔn)：
　　二）.物料數(shù)據(jù)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(chǎn)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(jī)；

　　8， 成品收集方式：旋風(fēng)分離器+布袋除塵器；

　　9， 干燥設(shè)備材質(zhì)要求：物料接觸處為SUS304；

　　10， 加熱方式：間接式燃煤熱風(fēng)爐；

　　11， 干燥溫度：進(jìn)風(fēng)溫度：180-200℃；

                尾氣溫度：85℃；

　　12， 排放要求：尾氣達(dá)標(biāo)排放；

　　13， 電力要求：380/220V 三相四線 50Hz