Pengendalian Sifat Partikel Keramik dalam Pengeringan Semprot

Penggunaan pengeringan semprot dalam pembuatan keramik dimulai dari pertengahan tahun 1950 untuk ubin lantai dan dinding. Banyak produk menggunakan teknik pembuatan dasar yaitu material kasar, pre treatment, penggilingan basah, penyaringan, pengeringan, penekanan, dan pembakaran.
Proses ini terjadi dalam media cair atau pada kasus non-oksida diturunkan oleh air kemudian dalam adanya pelarut. Normalnya prasyarat proses pengeringan semprot bahwa sifat bubuk harus dikendalikan oleh : densitas bulk, ukuran dan distribusi partikel, karakteristik aliran, kandungan air, kompresibilitas, dan penyusutan.
Pada proses penyaringan semprot terdiri dari empat tahapan, masing-masing mempengaruhi bentuk akhir produk yaitu penyiapan feed, atomisasi/kontak udara panas, penguapan, pembentukan bentuk partikel dan pengeringan, pemisahan produk kering dari pengeringan udara dan pemberhentian.

Pada penyiapan feed, slip harus dapat dipompa, homogen, dan bebas dari impuritas. Secara khas, slip mengandung beberapa atau seluruh dari : pengikat organik seperti PVA untuk mengikat bahan bersama setelah penekanan dan sebelum pembakaran , minyak pelumas seperti gliserin atau etilen glikol untuk melembutkan partikel dan untuk membantu penekanan. Baik pengikat maupun minyak pelumas berada pada larutan dalam penyiapan feed setiap partikel yang dikeringkan semprot bahkan melapisi pengikat dan minyak pelumas pada permukaannya memungkinkan konsentrasi pengikat berkurang dari konsentrasi 2% maksimum yang direkomendasikan menjadi 1%. Seluruh elemen ini di bakar dalam tempat pembakaran, hal ini penting untuk mengecilkan konsentrasi dengan tujuan memperkecil penyusutan selama proses pembakaran. Kenaikan konsentrasi feed padat tidak hanya menambah efisiensi panas dan kapasitas pabrik dari operasi pengeringan semprot tapi mempunyai pengaruh yang kuat dalam densitas bulk dan bubuk akhir.
Atomisasi
Pemilihan metode atomisasi mengkarakterisasi proses pengeringan semprot.
Atomisasi putar secara khas digunakan ketika dibutuhkan partikel halus dengan ukuran 50-150 mikron atau dimana kapasitas penguapan melampaui 2ton/jam, sedangkan tekanan nozzle yang lebih disukai dimana dibutuhkan partikel kasar berada pada range 200-300 mikron. Untuk pengering lebih kecil dimana dimensi fisik dari ruang pengeringan semprot membuat penggunaan tekanan nozzle menjadi tidak praktis dimana dibutuhkan ukuran partikel 100-200 mikron kemudian lebih dipilih atomisasi nozzle dua fluida.
Penguapan
Selama proses penguapan, ukuran atomisasi distribusi semprot mengalami perubahan menjadi droplet yang dapat menyusut sebagai air kemudian diuapkan, menggumpal atau kehilangan sifat bentuk bola merupakan penyimpangan selama fase pengeringan awal.
Pemisahan
Pemisahan partikel dari udara pengering dapat dicapai melalui dua jalan :
Material kasar dikumpulkan dari kerucut ruang pengeringan semprot dengan partikel sangat lembut dirocevery dari pengeringan udara dengan alat pemisahan utama-cyclone atau karung filter. Dua arus bubuk sesudah itu dicampur atau dipisahkan, seringkali fraksi chamber direcovery sebagai produk, sedangkan material halus direcylce tergantung pada karakteristik tekanan superior. Kemungkin seluruh produk dikumpulkan dari alat pemisah menghasilkan distribusi partikel yang berukuran lebih lebar dan kenaikan densitas bulk.
Beberapa pabrik didesain untuk dioperasikan menggunakan udara sebagai media pengeringan untuk pengeringan produk cair atau dalam nitrogen dimana slip tersuspensi di dalam pelarut. Pengeringan semprot dari umpan non-cairan dapat terjadi menggunkan sistem kehilangan nitrogen total dengan filter karbon yang ditempatkan setelah alat pemisahan bubuk (filter karung) untuk menyerap pelarut lebih dulu untuk memberhentikan gas pengering gas ke atmosfer atau dalam loop lingkaran tertutup dimana absorber digantikan oleh kondenser dan gas pengering dikembalikan ke inlet proses dan dikompresikan kembali untuk digunakan dalam atomisasi dalam kasus nozzle dua fluida.
Pengeringan semprot sebagai teknik yang dibolehkan dalam produksi keramik bubuk tekan dengan rentang karakteristik produk yang lebar dalam cara pengawasan produksi.
http://www.niro.com/niro/cmsdoc.nsf/WebDoc/ndkk5hsd7h

Posted in: drying,operasi teknik kimia,praktikum,teknik kimia