高温雾化热解制粉装置：高温喷雾热解制粉装置

高温喷雾热解制粉装置

喷雾热解法是国外微米和亚微米级复合粉体的主要工业批量生产方法，该高温喷雾热解制粉方法是通过各种物理手段对溶液进行喷雾和凝聚处理以获得超微颗粒的一种方法。

小型高温喷雾热解制粉装置是一种将前驱体溶液雾化成微小液滴后，在高温环境中快速完成溶剂蒸发、溶质沉淀、热分解与烧结，从而一步获得微米/亚微米级超细粉体的实验-中试级设备。其核心优势是“结构紧凑、升温快、占地小、可放在实验室”，特别适合高校、研究所或企业在 10 g–3 kg/天 范围内快速验证配方、筛选工艺参数，或制备高附加值小批量粉体。

结构特点：

1. 超声雾化模块
   20 kHz–2.4 MHz 防腐超声喷头，可把粘度 ≤100 cP 的水基或有机溶液雾化成 0.5–40 µm 的窄分布液滴；喷头自带冷却与反吹接口，连续工作不堵塞。
2. 高温反应炉
   内胆 φ30–60 mm、长 400–1000 mm 的卧式管式炉，电阻丝或感应加热，最高 1200 °C，升温速率 15–30 °C/min；恒温区 ±5 °C/100 mm，热电偶闭环 PID 控制。
3. 载气与流场控制
   质量流量控制器（MFC）精确调节 0.5–10 L/min 的干燥空气、N₂ 或 Ar，可把雾化液滴 1–3 s 内送入恒温区，避免提前干燥或壁面沉积。
4. 粉体收集与尾气处理
   炉尾加设水冷夹套，使颗粒快速淬冷；随后通过陶瓷膜过滤器/静电收集器实现 ≥99 % 固气分离；酸性尾气经碱洗+活性炭吸附后排放，满足实验室环保要求。
5. 整机指标（典型值）
   占地 0.6 m×0.4 m×0.5 m，总功率 3–5 kW，220 V 单相供电；1 h 内可完成从开机到 1000 °C 的升温并稳定出粉；粉体粒径 D50 0.3–3 µm 可调，比表面积 5–80 m²/g，球形或近球形，纯度 ≥99.5 %。
6. 适用材料举例
   多元氧化物（YSZ、LLZO、LSCF）、超导粉（YBCO）、荧光粉（YAG:Ce）、电池正极（LiFePO₄、NCM）、催化剂（Ni/Al₂O₃）等；只需更换前驱体溶液即可快速切换成分。
7. 选型与扩展
   若后续需要放大，可直接把同规格“模块化管式炉”并联成 3–5 通道，或升级到 50–100 mm 直径的连续送料中试炉，保持工艺参数一致，减少放大风险。