石墨烯**烘干机

    石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料
     内部结构
石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键（与苯环类似），因而具有优良的导电和光学性能。
   力学特性
石墨烯是已知强度较高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。 [7]  由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧
     根据此物料的相关特性，我们选用石墨烯喷雾干燥机干燥机，此设备是在传统喷雾干燥设备基础上的进一步升级产品，也是我们公司的拳头产品
 石墨烯喷雾干燥机技术方案
一、设计条件
序号	项   目	参       数
1	物料名称	石墨烯
2	水分蒸发量	10kgH2O/h
3	物料初始水分	75%
4	干燥后终水分	3%
5	产量	3.5kg/h
6	设备安装地	
7	设备安装地年平均温度	
  8	设备安装地年平均湿度	
  9	设备安装地大气压力	
二、工艺流程设计
序号	项   目	内   容
1	干燥系统形式	开式系统
2	干燥介质	空气
3	雾化方式	离心式雾化
4	雾滴与热空气接触方式	并流式
5	料液供给方式	螺杆泵变频调频稳定供料
6	操作温度	进风温度200℃，排风温度90℃
7	热源	电加热
8	收料方式	旋风分离器收料+布袋除尘器收料
9	除尘方式	布袋除尘器
10	控制要求	按钮控制
三、设计参数的确定
序号	项    目	参       数
1	初水分	ω1=75%%
2	终水分	ω2=3%
3	水分蒸发量	W水=10kgH2O/h
4	干品产量	W产=3.5kg/h
5	料液进料流量	W原=13.5kg/h
6	环境温度	t0=15℃
7	进料温度	θ1 =15℃
8	进风温度	t1=200℃
9	出风温度	t2=90℃
10	产品离开干燥室温度	θ2=50-20=30℃
11	环境空气含湿量	d=0.01kg水/kg干空气
12	绝干产品的比热	Cs=0.4kcal/kg.℃
四、 报价范围内配置详细说明
进料系统：       
物料过滤后通过螺杆泵并经过供料管将物料送至雾化器进行雾化，所有与物料接触的材质为SUS304。
1.输料管线 	一套
材质：橡胶；
厚度：2mm
2.供料泵	一台
结构形式：蠕动泵，变频调节；
较大流量：0.05m3/h；
数量：1台；
泵出口阀门DN15，管道DN13
雾化系统：         
材质：不锈钢雾化盘
功率：0.75kw,电机变频调速
雾化盘直径：80mm
雾化盘孔：矩形孔
空气加热系统：   
空气由送风机通过电加热加热后进入干燥室。
1、初效空气过滤器		一套
型式：初效过滤器
材质：SUS304钢网
过滤等级：G4、H8
2、风管	一套
连接送风机和加热器，材质不锈钢
3、空气加热器	 一套
加热型式：电加热
提供总热量：2万大卡
电加热功率：27kw
材质：不锈钢组件

喷雾干燥塔系统：  
雾化后的料浆与加热气体进行热交换，完成料浆的干燥。热风入口装有空气分布器与过滤器。
1、干燥塔			一套
直径：Φ1200mm，直筒身高度：1040mm，主塔总净高度2712mm
材质：内壁材质2mmSUS304，保温60mm岩棉，外封1mm碳钢,塔内及管道保温外壁满焊打磨亚光处理，干燥塔筒体与钢构加强圈承载，承载圈厚20mm,材质碳钢，塔体加强筋为角铁，材质碳钢。
塔体附件：1个维修门，1套照明装置、配置空气振打器（40型，2只）
2、热风分配器	 一套
材质：SUS304
厚度：3mm
说明：起到进风均匀的作用
收料系统：
干燥后的细小物料及尾气进过排风管至旋风分离器进行固气分离，干品由旋风分离器底部收集。
1、热风管道	一套
装于旋风分离器和干燥塔之间，包括必要的法兰和清洗孔。
材质：2mmSUS304
装于旋风分离器和旋风分离器之间。
材质：2mmSUS304
排空烟囱。
材质：2mmSUS304
2、旋风分离器			一套
CZT250型，直筒内径：250mm
材质：2mmSUS304，内壁抛光BA级
双蝶阀料筒：1只
2、布袋除尘器			一套
过滤面积9平方米
滤袋材质：针刺呢，800目
筒体材质：不锈钢304
双蝶阀料筒：1只
除尘系统：
布袋除尘器将物料与尾气分离后，分离的尾气由引风机抽至烟囱排出，实现尾气零排放，不污染环境。
1、干燥引风机			一台
全焊接加固的离心风机由以下组成：
蜗壳：材料为铝合金
叶轮/轴：静态和动态平衡，由铝合金制成，
风机和电机的底座：材料为碳钢，涂有防锈底漆，再上
面漆，配有橡胶避震。
风量：600m3/h×8.5Kpa
功率：2.2Kw 
电气控制系统：
设在控制盘上，通过按钮及仪表对整个设备系统进行实时控制。包括设备的参数显示，用于监控马达、阀门，控制元件，报警，并且配备数据记录；
1、控制系统功能：
进风温度控制、显示、报警
出风温度控制、显示、报警
塔内压力控制、显示、报警
雾化器转速显示
雾化器变频控制
引风机变频控制
供料泵变频控制
2、现场仪表
进、出风温度显示
塔内压力显示
进料管压力显示
3、控制柜
控制柜含本公司供应设备的控制
控制柜为矩形涂漆碳纲柜，内含安全操作所需的一切部件，如：
主电开关
保险装置
电机启动器
附属装置的支路保险器
控制电流供应
变频器及其它控制部件
4、以下由用户供应：
主电流的供应
照明系统
设备接地
5、品牌：
变频器：伟创
空气开关：正泰
接触器、热继电器：正泰
中间继电器：正泰
按钮、开关：正泰
压差表、压力变送器：上仪
辅助系统：
除主体设备外，卖方供货范围还包括辅助架台、扶梯。
特别说明：
设备设计特别说明
一、设计说明
设计标准：化工机械行业标准（JB20132-2009）及企业标准。
二、特别说明：
1、核心部件雾化器：雾化器采用了变频器调节雾化器的转速以达到较佳雾化效果。将雾化器底座降低，加大雾化器的雾化盘与塔**的距离，使得雾化液滴在风的旋压下无法返**，以保证系统的正常运行。采用高转速电机驱动，主轴经齿轮箱增速至10000～18000R.P.M，使得雾化盘线速度高达113m/s，确保雾化效果。带油压数字自动检测安全保护装置，主轴配有水冷系统，风冷装置，保证主轴不受高温而变形。并配有空气密封装置（甲方负责气源），确保无漏油现象。根据成品颗粒要求，雾化盘的孔形可选用圆形孔、方形孔或菱形孔。
2、针对塔内雾化不均匀的特别设计
雾化不均匀：由于导风系统设计不合理导致的雾化不均匀，有未干物料混杂在已经干了的物料里面，造成产品不合格。
为了解决塔内雾化不均匀的问题，我公司进过长期摸索，已经彻底解决了这个问题。主要通过2个方面来解决。
首先，针对设计热风分配器，改善热风的分配状态，三层网板板，每张板的开孔方向和开孔率不同，使热风更均匀
其次，增加一次冷风系统，避免雾化后未干的液滴粘壁。
3、针对粘壁的特别设计
粘壁：物料在干燥室内壁吸附，长时间停留造成物料性质改变。结块掉入风管中堵塞风管使设备不能连续运行。小块物料和粉状物料混合造成产品水分**标。
粘壁分为2种情况：
一、未干物料在干燥室内壁吸附。该情况为塔的设计失败，雾化半径及塔的直径不匹配。该情况在我公司的实际应用中**出现。
二、干粉吸附在干燥室内壁。干粉与内壁无法避免的要接触，对于部分物料流动性差，容易吸附在塔内壁上。我公司解决办法如下：
首先：特别设计热风分配器，分风合理。
其次：按欧盟标准制作，提高内壁的表面光洁度，使物料难以吸附。
第三方面：设备制作过程中特别设计，方便使用者作防静电处理。
第四方面：在塔体合适位置设计气锤，周期敲打塔壁。减少吸附。
第五方面：锥体角度变小，增加在锥面的流动。
4、节能方面的设计
主塔设计成3层结构，夹套和封面间设计保温层，既节约了能源又使工作现场不至于温度过高，改善工作环境的同时又减少了工厂的中央空调的能源消耗。
5、卫生方面设计
由于化工生产中需要清场，尤其是换品种时必须清场。在塔及较粗的管道上设计清洗口，对易集料的部分设计手孔，各管道连接利于拆卸及安装，采用整体硅胶垫，清洗更换容易。
进料管路采用不锈钢管道。
物料接触管道采用不锈钢管道。
6、循环利用方面设计
尾气处理采用湿法除尘器，特别设计除沫器，减少除尘过程中的水的损失，如需要进一步的降低产品成本。可以采用纯化水作为循环水，当物料补集到一定浓度时返回到浓缩工序，物料几乎没有损失。
五、 设备配置清单一览表
设备配置 
名称	规格	材质	数量	生产厂家	备注
空气过滤器
初、中效过滤器	G4/H8	SUS304	1套	豪迈干燥	
送风及加热系统
电加热功率	27kw	不锈钢组件	1套	豪迈干燥	分组控制
送风管道	硅酸铝保温	SUS304
,3mm	1套	豪迈干燥	保温厚度100mm
送液及雾化系统
蠕动泵	BT100	组件	1台	 豪迈干燥	22w
进料管线	DN13	橡胶	1套	豪迈干燥	
雾化器	LPG10	SUS304
组件	1台	豪迈干燥	0.75kw
主塔
热风分配器		SUS304
2mm 	1套	豪迈干燥	
进风管道		SUS304
3mm	1套	豪迈干燥	
主塔
	Φ1200mm	内塔体2mm SUS304，外封板1mm 彩钢板	1套	豪迈干燥	保温厚度60mm
塔承载加强圈、骨架	角铁、槽钢、加强圈等	碳钢	1套	豪迈干燥	
支架、平台、
护拦、扶手等	防滑花纹板	碳钢，3mm	1套	豪迈干燥	
空气振打器	SK40	组件	2只	豪迈干燥	
清理检查门		SUS304	1只	豪迈干燥	
照明装置		组件	1套	豪迈干燥	
压力变送器	±3000pa	组件	1只	豪迈干燥	显示塔内压力变化情况
收料、除尘系统
排风管道		SUS304，2mm	1套	豪迈干燥	含快开
清洗口
旋风分离器	Φ250mm	SUS304，2mm	1套	豪迈干燥	含快开
清洗口
双蝶阀料筒		SUS304
组件	1台	豪迈干燥	
布袋除尘器	MC-16-1500	 SUS304，2mm	1套	豪迈干燥	过滤面积
9㎡
空压机用户自备
引风机
(漩涡风泵)		碳钢组件	1台	豪迈干燥	功率2.2kw,含减震垫支架、软连接
控制系统
控制柜		碳钢喷塑	1台		
空气开关			1套		
接触器			1套		
热继电器			1套		
热电偶			3只		
压力变送器			1个		
变频器	0.75kw		1个		
集中控制	1.进风温度显示；
2.出风温度显示；
3.混合温度指示；
4.塔内压力显示
5.温度**温报警控制；	1套		
六、备品备件：
序号	名称	规格、型号、材质	数量	产地
1	过滤网	SUS304	一套	
2	滤袋	针刺毡800目	一套	
七、随机提供技术文件清单
1	喷雾干燥设备总布置图	1份	
2	本设备流程图	1份	
3	电气控制系统原理图	1份	
4	电气控制系统元件布置图、接线图	1份	
5	设备使用操作说明书	1份	
6	设备竣工验收文件	1份	
八、工程能耗
序号	项    目	参     数
1	系统总装机容量	2.95kw/h
2	电加热功率	27kw/h