二氧化硅干燥技术:优势和挑战

2023年09月01日

二氧化硅是硅的氧化物,化学式为SiO2在自然界中被称为石英。它是地球上最丰富的矿物质之一,占地壳的10%以上。在世界上许多地方,二氧化硅是沙子的主要成分。它在结构材料、微电子中作为电绝缘体使用,也被用于食品、制药和建筑行业。合成二氧化硅最常用的用途是牙膏和汽车轮胎。

 

然而,合成二氧化硅用于各种各样的工业,并以多种方式制成产品在工业和消费应用中使用。

在本文中,我们将讨论;

l  二氧化硅的种类及其用途

l  在干燥方面,二氧化硅有什么特殊的性能?

l  狄德用于二氧化硅的先进干燥技术 

l  什么是狄德的旋转闪蒸干燥器?它能用来干燥什么产品

l  旋转闪蒸干燥器的优势是什么?因为它涉及到粒度、堆积密度等。

l  什么是喷雾干燥器?它能用来干燥什么产品?

l  什么是环形干燥器?它能用来干燥什么产品

l  喷雾干燥器与旋转闪蒸干燥器和环形干燥器相比如何

l  是否有特定的最终用途决定了用于二氧化硅的干燥器的类型

l  当干燥二氧化硅时,喷雾干燥器、旋转闪蒸干燥器和环形干燥器有什么区别

l  颗粒要求如何决定要使用的技术类型

 

二氧化硅的种类及其用途

1. 沉淀非晶硅

沉淀非晶硅广泛应用于各种合成橡胶,包括轮胎、鞋类、工业橡胶和硅橡胶。它们在橡胶配方中可有效增加撕裂强度、耐磨性和抗老化性。

 

2. 非晶硅

非晶硅被用作木器涂料、屋顶、天花板和壁板的消光剂。

 

3. 胶体硅

胶体硅是理想的无机粘合剂和增强剂,用于在水基染料和着色的、溶剂型、弱溶剂和油基印墨等多种油墨类型的表面涂层上创造光泽。这些硅也可以用作纸张和挂面纸板产品的表面处理,从而改善表面的防滑性能。

 

4. 微粉化硅

微粉化硅是提高食用油和脂肪的提炼和加工质量及稳定性的方法,同时也减少了中性油的损失。它们可以除去自然携带的和工艺中产生的污染物,如肥皂、磷脂和微量金属,以确保食品安全。微粉化硅也在化妆品行业中使用。微粉化硅粒子作为一种抗粘结和自由流动剂,有助于防止产品在加工和储存过程中结块。

 

5. 水凝胶硅

水凝胶硅是一种高品质的非晶凝胶,被用作啤酒稳定剂。这是一种高纯度、可持续的蛋白质吸附剂,专门为酿造工艺开发,以延长啤酒的保质期,而不会影响泡沫和味道的稳定性。

 

在干燥方面,二氧化硅有什么特殊的性能?

一般来说,二氧化硅的颗粒非常小,很容易干燥。它们的颗粒不容易相互粘附或结合。二氧化硅可以被设计成具有特定的特性,从而使它们可以在许多行业的各种应用中使用。

 

狄德用于二氧化硅的先进干燥技术

狄德为二氧化硅提供三种创新的干燥解决方案:

1. 旋转闪蒸干燥器:一种搅拌型闪蒸干燥器,擅长在几秒钟内将湿料转化为细粉,经济高效。

2. 喷雾干燥器:主要用于食品和化学领域,这种干燥器可将液体进料变成细粉,特别适用于干燥二氧化硅。

3. 环形干燥器:一种多功能工业干燥器,因其“歧管粒料分选器”而脱颖而出。它非常适合干燥多种物料,特别是二氧化硅,并可在气流中提供额外的研磨。

 

什么是狄德的旋转闪蒸干燥器?它能用来干燥什么产品?

狄德旋转闪蒸干燥器是一种搅拌型闪蒸干燥器。干燥发生在一个垂直安装的圆柱形干燥塔内。转子搅拌器组件可提供足够的力量来分散和分解湿料以进行干燥。该工艺可直接将湿料变成非常细的粉末,而不需要与已经干燥的产品预混合。

 

空气停留时间只有几秒钟,使得旋转闪蒸干燥器在资本支出和运营成本方面都具备成本效益。

 

狄德的旋转闪蒸通过投入滤饼/糊状物,生产出水分含量均匀和粒度分布一致的细粉。这种干燥器通常用于干燥无机化学品,如二氧化硅。

二氧化硅干燥技术:优势与挑战3

二氧化硅干燥技术:优势与挑战4

旋转闪蒸干燥器的优势是什么?因为它涉及到粒度、堆积密度等

旋转闪蒸干燥器是一套高传热系统,占用空间虽小,但能实现有效的干燥。旋转闪蒸干燥器的主要优势之一是它能提供研磨。旋转闪蒸可以分解团块物并产生非常细的颗粒。当产品干燥时,它通过搅拌器再循环,分解成小而均匀的颗粒。这对使用二氧化硅生产用于涂料的细颗粒非常有益。

旋转闪蒸还可以干燥更粘稠和更为糊状的物料,如湿滤饼和浆液。堆积密度通常比喷雾干燥得到的要高。

 

什么是喷雾干燥器?它能用来干燥什么产品?

单级喷雾干燥器是用于干燥食品和化工行业各种产品最常见和最灵活的解决方案。液体物料在干燥塔中被干燥成细粉,并从锥底排出或与废气一起输送到初级分离器,即旋风分离器或粉尘过滤器。

 

当干燥二氧化硅时,最常用的喷雾干燥器类型是带有旋转雾化器或喷嘴雾化器的单级并流干燥器。

 

什么是环形干燥器?它能用来干燥什么产品?

环形干燥器,又称气动干燥器,是一种可干燥各种物料的工业干燥设备。它们有一个独特的功能,是它们区别于典型的闪蒸干燥器:在干燥系统中安装了一个“歧管粒料分选器”。它们最常用于食品、化学和制药行业,通过加热除去潮湿物料中的水分,实现水分蒸发。

 

当干燥二氧化硅时,最常用的是使用全环形干燥器。全环形干燥器具有独特的歧管设计,提供两个功能:通过热风管道将固体回收到气吹式粉碎机;必要时延长停留时间,使歧管内达到充分干燥。这种干燥器类型对于需要在气流中进行额外研磨的具有挑战性的干燥应用特别有用。

 

喷雾干燥器与旋转闪蒸干燥器和环形干燥器相比如何?

 

喷雾干燥的粉末通常比旋转闪蒸干燥器或环形干燥器获得的粉末颗粒更大。因此,由于颗粒尺寸,喷雾干燥粉末主要表现为可自由流动,它可以比在旋转闪蒸干燥器中获得的粉末大几倍。喷雾干燥器的进料必须是可泵送的,并且能够雾化,但旋转闪蒸干燥器和环形干燥器并没有这个要求。

 

因此,喷雾干燥器的运行成本更高,因为进料中需要更多的水来使物料既可泵送又能雾化。喷雾干燥器生产的粉末还具有粉尘更少的特点,这对于减少与干燥后过量粉尘相关的潜在健康风险非常重要。

 

是否有特定的最终用途决定了用于二氧化硅的干燥器的类型?

 

不一定,但狄德可以提供任何客户想要的能满足其特定干燥需求的技术。在大多数情况下,客户将在狄德经验丰富的工程师的建议和使用我们的测试设备的帮助下确定他们想要购买的技术。

 

通常来讲,涂料产品中使用的颜料基二氧化硅需要球体状小颗粒,从而在涂料表层产生高光泽度。狄德提供多种技术来满足这一需求,包括喷雾干燥器和旋转闪蒸干燥器,它们都能生产具有小而均匀颗粒的细粉末。狄德的旋转闪蒸干燥器已被用于生产用于牙膏的二氧化硅,它在牙膏中起研磨作用。

 

当干燥二氧化硅时,喷雾干燥器、旋转闪蒸干燥器和环形干燥器有什么区别?

 

优势

喷雾干燥器

环形干燥器

旋转闪蒸干燥器

产生可自由流动的粉末

比旋转闪蒸干燥器更卫生

更紧凑

最卫生

可以设置成多种方式(按照应用可配置成不同的环形干燥器)

可接受更高的温度

产生更大的颗粒

适用于研磨和非研磨应用

·          

最经济的干燥二氧化硅的方法

 

 

不要求后研磨

 

 

产出非常细的粉末

 

挑战

喷雾干燥器

环形干燥器

旋转闪蒸干燥器

必须是可泵送且能够雾化的,因此物料中的固体含量更低是有可能的

更高的资金成本——要求更多设备和更高的建筑

更不卫生——难以检修和清洁等

仅在市场要求颗粒尺寸时使用

要求对干燥物料进行反向混合

 

温度限制——必须使用更多能量(通常干燥效率更低)

 

 

更高的资金成本——要求更多设备和更高的建筑

 

 

更贵

 

 

更多维护

 

 


颗粒要求如何决定要使用的技术类型?

如果客户的目标是干燥任何类型的产品尺寸,那么可以使用狄德的旋转闪蒸干燥器或环形干燥器。产品干燥后,可能需要后续研磨以获得更细的粉末。对于许多颗粒间强度很小的无机产品,旋转闪蒸干燥器将产出与


结论

二氧化硅以其广泛的应用和独特的性能,在许多行业中仍然是不可或缺的。狄德通过其尖端的干燥技术来满足客户要求,确保根据特定行业需求量身定制以产出最佳结果。

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