噴霧干燥機(jī)用于制備二氧化硅的案例分享
二氧化硅（SiO₂）是一種無(wú)機(jī)化合物，廣泛存在于自然界（如石英、砂巖），也常通過(guò)人工合成制備。根據(jù)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，二氧化硅可分為： 無(wú)定形二氧化硅（如氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅） 結(jié)晶型二氧化硅（如石英、方石英）
那艾儀器噴霧干燥機(jī)制備二氧化硅的案例
案例1：氣相法二氧化硅的噴霧干燥造粒
背景： 氣相二氧化硅（如Aerosil®）通常由四氯化硅（SiCl₄）高溫水解制得，但原始產(chǎn)物為超細(xì)粉末（粒徑＜100 nm），易團(tuán)聚且難以直接應(yīng)用。噴霧干燥可將其造粒成易分散的大顆粒。 工藝流程： 原料準(zhǔn)備：氣相二氧化硅水分散體（固含量10-20%）。 噴霧干燥參數(shù)： 進(jìn)風(fēng)溫度：150-200℃ 出風(fēng)溫度：80-100℃ 霧化器類型：壓力式噴嘴（孔徑0.7-1.2 mm） 進(jìn)料速率：8-12 L/h 產(chǎn)品特性： 得到粒徑100-300 μm的球形顆粒，流動(dòng)性顯著改善。 比表面積（BET）仍保持200-400 m²/g（原氣相二氧化硅水平）。 應(yīng)用：用于塑料、橡膠工業(yè)的補(bǔ)強(qiáng)劑，避免揚(yáng)塵問(wèn)題。 優(yōu)勢(shì)： 避免傳統(tǒng)機(jī)械粉碎導(dǎo)致的二次團(tuán)聚。 顆粒均勻，易于分散在聚合物基體中。
案例2：沉淀法二氧化硅的噴霧干燥脫水 背景： 沉淀二氧化硅（如白炭黑）由硅酸鈉與酸（如硫酸）反應(yīng)生成，原始產(chǎn)物為含水凝膠。噴霧干燥可快速脫水并控制粒徑。 工藝流程： 原料準(zhǔn)備：沉淀二氧化硅漿料（固含量20-30%）。 噴霧干燥參數(shù)： 進(jìn)風(fēng)溫度：180-220℃ 出風(fēng)溫度：90-110℃ 霧化器類型：離心式霧化器（轉(zhuǎn)速18,000 rpm） 進(jìn)料速率：10-15 L/h 產(chǎn)品特性： 得到粒徑50-150 μm的多孔顆粒，比表面積50-300 m²/g。 含水率＜1%，可直接用于橡膠、涂料行業(yè)。 應(yīng)用：輪胎胎面膠增強(qiáng)劑、涂料增稠劑。 優(yōu)勢(shì)： 快速脫水避免高溫?zé)Y(jié)，保留多孔結(jié)構(gòu)。 粒徑可控，滿足不同應(yīng)用需求（如輪胎用粗顆粒，涂料用細(xì)顆粒）。
案例3：食品級(jí)二氧化硅的噴霧干燥制備 背景： 食品級(jí)二氧化硅（E551）用于抗結(jié)塊劑（如奶粉、咖啡粉）、流動(dòng)助劑。傳統(tǒng)方法（如沉淀法）產(chǎn)物需干燥處理。 工藝流程： 原料準(zhǔn)備：硅酸鈉與硫酸反應(yīng)生成的二氧化硅漿料（固含量15-20%）。 噴霧干燥參數(shù)： 進(jìn)風(fēng)溫度：160-180℃ 出風(fēng)溫度：80-90℃ 霧化器類型：壓力式噴嘴（孔徑1.0 mm） 進(jìn)料速率：5-8 L/h 產(chǎn)品特性： 得到粒徑30-80 μm的白色粉末，純度＞99%。 符合食品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（重金屬＜10 ppm）。 應(yīng)用：奶粉、調(diào)味品、速溶咖啡的抗結(jié)塊處理。 優(yōu)勢(shì)： 噴霧干燥避免高溫碳化，保證食品級(jí)純度。 粒徑小，易分散在粉體中。
案例4：介孔二氧化硅的噴霧干燥制備 背景： 介孔二氧化硅（如MCM-41）具有規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)，用于藥物緩釋、催化載體。傳統(tǒng)制備方法需后處理造粒。 工藝流程： 原料準(zhǔn)備：介孔二氧化硅溶膠（固含量5-10%）。 噴霧干燥參數(shù)： 進(jìn)風(fēng)溫度：120-150℃（低溫保護(hù)孔結(jié)構(gòu)） 出風(fēng)溫度：60-80℃ 霧化器類型：離心式霧化器（轉(zhuǎn)速15,000 rpm） 進(jìn)料速率：3-5 L/h 產(chǎn)品特性： 得到粒徑100-200 μm的顆粒，孔徑2-5 nm，比表面積800-1000 m²/g。 應(yīng)用：藥物控釋載體、重金屬吸附劑。 優(yōu)勢(shì)： 低溫噴霧干燥避免孔道坍塌。 顆粒化后便于分離和回收。
噴霧干燥制備二氧化硅的關(guān)鍵注意事項(xiàng) 溫度控制： 無(wú)定形二氧化硅需低溫（＜200℃）防止結(jié)構(gòu)破壞。 結(jié)晶型二氧化硅可耐受更高溫度（如石英砂噴霧干燥）。 粘壁問(wèn)題： 添加少量分散劑（如聚乙二醇）減少粘壁。 定期清理干燥塔內(nèi)壁。 粒徑調(diào)控： 通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)料濃度和霧化壓力控制粒徑分布。 離心霧化器適合細(xì)顆粒，壓力噴嘴適合粗顆粒。 噴霧干燥工藝可高效制備不同類型的二氧化硅產(chǎn)品（如氣相法造粒、沉淀法脫水、食品級(jí)純化、介孔結(jié)構(gòu)保護(hù)），在橡膠、涂料、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。合理選擇工藝參數(shù)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。
噴霧干燥是以單一工序?qū)⑷芤�、乳濁液、懸浮液和漿狀物料瞬間干燥成粉狀或顆粒狀產(chǎn)品。工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、干燥溫和特別適合熱敏性物料，還可以快速工業(yè)化放大生產(chǎn)。那艾實(shí)驗(yàn)儀器的試驗(yàn)中心配備了6臺(tái)功能各異的噴霧干燥造粒試驗(yàn)機(jī)以及專業(yè)的試驗(yàn)人員，能基本滿足客戶在粉體樣品的制取及干燥特性的確認(rèn)等方面的需求，為噴霧干燥工藝研究提供可靠的依據(jù)。誠(chéng)摯歡迎廣大新老客戶前來(lái)試驗(yàn)、洽談。
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