碱式碳酸锌煅烧纳米氧化锌设备选型

干燥机的选型：

碱式碳酸锌作为原料煅烧氧化锌首先面临的是干燥问题，因为作为纳米材料的前期工作不仅仅是去掉碳酸锌的表面水分（大多经压滤机后含水在40～70%），还要*大程度在干燥后无限接近原始粒度。这样，干燥过程从进料到出料都要有缜密的考虑。

从碱式碳酸锌到纳米氧化锌的工业制备过程必须要经过干燥和煅烧这两个过程。如果能有一套设备在干燥过程中就将经过板框压滤的碳酸锌干燥成粉体碳酸锌且接近原料的原始粒度，这就为煅烧成粉体纳米氧化锌奠定了坚实的基础。因为若经过干燥后团聚的碳酸锌煅烧后还仍然是块状的，若再经过物理方法解细物料将会变得更加困难。这样，传统的干燥形式，比如转筒干燥、真空干燥、微波干燥和其他静态干燥形式就都被排斥在外了。

闪蒸干燥机的工作原理就恰恰具备了煅烧活性氧化锌所需要的全部工艺要求。首先，闪蒸干燥机的喂料方式适用含水量较大的粘性大的物料。其次，在干燥机的底部配备了多层打散叶片，它能将落到底部的滤饼物料打散，同时由热风吹到顶部出料口。由于热风和物料是旋转上升，这样产生的离心力将物料投甩到干燥机内壁上再次碰撞粉碎。加之物料在行走过程中还会产生物料和物料之间的碰撞，这样干燥后的粉体碳酸锌基本接近了物料的原始粒度。

煅烧炉的选型：

  与干燥机选型相同，煅烧活性氧化锌的窑炉同样要满足煅烧粉体物料和保持高活性的前提下达到更高的分解率。

  要满足*个条件—高活性，就要求碳酸锌迅速分解，在二氧化碳逸出达到*大的比表面积后，迅速完成煅烧过程，以防止过烧降低了比表面积和活性度。同时要满足第二个条件—高分解率，就要求煅烧方式要传质、传热迅速、均匀。这样，传统的煅烧方式也被排除在外了。

传统的干燥、煅烧方式以回转窑为例：

  内热式回转窑在干燥煅烧时，虽然窑体在缓慢转动，但干燥的粉体物料流动性很好，所以很难形成物料翻动。

热风在较高风速流动过程中会带走较多和热风所接触的表层物料而形成“生烧现象”，这就很大程度上降低了分解率。回转窑的煅烧分解过程由于传热（辐射方式）较慢，为了提高分解率只能延长煅烧时间。物料在受热均匀程度不理想的情况下连续长时间受热，这样就降低了活性度。

活性氧化锌煅烧炉：

煅烧方式为稀相煅烧，热源来自于燃烧室的热烟气，动力来自于工艺设备尾端的高压引风机。煅烧方式要传质、传热迅速、均匀。碳酸锌迅速分解，在二氧化碳逸出达到*大的比表面积后，迅速完成煅烧过程，防止了过烧降低了比表面积和活性度。

干燥、煅烧氧化锌组合设备工艺设计思路：

经过多套氧化锌煅烧工艺及设备的设计制造得出：补偿式煅烧炉和闪蒸干燥机组合是较为理想的干燥煅烧组合。该组合的较关键工艺参数是煅烧出口温度（500～900^oC），以一般活性氧化锌为例，煅烧出口温度在大约450 ^oC时，合理的平衡了分解率、产品活性度和能耗标准。

我们再以此温度、风速和风量为依据，根据不同设计要求产能和原料水分来匹配闪蒸干燥机的型号，也就是说此时的煅烧尾气（出口温度）是不可变的。如何充分利用不可变的尾气的热能，就是以*小型号来匹配相对湿度的原料*为关键。

蒸发水量和干燥机进口温度的关系图：

小结：在出口温度固定的情况下，变化物料的含水量等同于变化设备的蒸发水量。如果降低原料的含水率，它的节能只表现在选用更小型号的干燥机来降低干燥机动力所耗的电能。