喷雾干燥应用领域

  在喷雾干燥的几十年历史中，起初仅限于蛋粉，奶粉，洗涤剂，化妆品等少产品的生产，随着研究的不断深入，现已在多种工业超细粉体及纳米粉体生产中广泛应用，如化学工业里的电池原料，白炭黑；陶瓷工业里的氧化铝；制药领域的药物干燥造粒等。相比于非喷雾干燥的方式，喷雾干燥可有效的减少超细粉的团聚，经喷雾干燥工序可制得球形度高，流动性好、细度高的颗粒以适应特定领域的要求。

 下文将对一些相关领域做简单的介绍。

 1、喷雾干燥用于特种陶瓷造粒  在陶瓷材料成型烧结之前素坯的成型对制品的性能有着直接影响，粉料的特性对素坯的均匀性及干压成型后的密度影响很大。喷雾造粒技术被广泛用于制备特种陶瓷粉料。通常采用压力喷雾对特陶粉体进行喷雾造粒处理，在合适的工艺条件下，制备出来的粉体化学均匀性好、细度高、流动性好，压实密度高，可适用于特陶粉体的干压成型或等静压成型等成型工艺。

 2、喷雾干燥在锂电正极材料磷酸铁锂的应用

  锂电池主要由正极材料、负极材料、电解质、隔膜组成。正极材料在成本及性能上都制约锂离子电池的发展，因而正极材料的研究与开发是推动锂离子电池技术更新的关键。目前国内正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂及三元材料。其中磷酸铁锂具有安全性好，循环寿命长，热稳定性好，原材料来源广泛，价格便宜的优点，但振实密度低和低温导电性 差。

 磷酸铁锂/C 正极材料的简单制备过程：取 LiOH 和 FePO4 加入球磨罐加入纯净水，球磨之后加入一定量的碳源，球墨 3h 后取出浆料打入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。在一定的进出口温度下（进 200-250℃，出口温度＜100℃）进行喷雾干燥。物料干燥后放在气氛炉先进行低温煅烧 2h，在高温煅烧 6h 后得到 LiFePO4/C 正极材料。

  实验表明，喷雾干燥步骤，赋予了烧结前的前驱体材料很好的球形度，粒径在 20-20 微米。在喷雾干燥条件下，材料的化学组分比较均匀。在煅烧时球形颗粒之间并没有发生固相变化，LiFePO4/C 的晶粒生产被限制在一个球形颗粒之间，因此可以得到小的 LiFePO4/C 晶粒，而细小的晶粒对LiFePO4/C 的电性能有利。

 3、喷雾干燥用于白炭黑的干燥

  沉淀二氧化硅又叫白炭黑，表达式多写为 mSiO2·nH2O，是橡胶工业重要的补强原料，因其微观结构和聚集形态和炭黑相似，并在橡胶中有相近的补强性能，故称为白炭黑。白炭黑的生产方法有气相法及沉淀法，气相法产品纯度高，性能好，但生产过程能源消耗大，技术难度大，成本高。相比之下沉淀法制备白炭黑，技术成熟，操作简单，成本优势大。但在干燥脱水过程中，超细颗粒易发生团聚，影响性能。研究表明，喷雾干燥能够得到颗粒分散均匀、比表面积和吸油值都很高的白炭黑，符合推荐的吸油值和比表面积的配合曲线 ，适用高性能轮胎的补强剂及彩色轮胎的补强剂。

 4、喷雾干燥在药物制剂中的应用

  干燥在制药生产中，特别是中药制药生产中具有重要地位。喷雾干燥制备的药剂有如下几个特点：

 a.成品均匀度好：喷雾干燥时，药液是在不断的搅拌下喷成雾化分散体，瞬间完成干燥，因此均匀度较好。

 b.成品流动性好、疏松性、溶解度较好：喷雾干燥时，水分迅速气化，成品粒度小，流动性好，压片平整；在分剂量包装时，剂量更准确。与水接触时，更易进去颗粒内部，更利于药物溶解。

 c、简化生产工艺：喷雾干燥可使浓缩干燥一步完成，此外干燥时间也比较短，利于热敏性药物成品保持药效。

 d、生产洁净：采用密闭的喷雾环境，杜绝药物被细菌污染也减少粉尘污染车间。