專利名稱：低堆積密度空心堿金屬化合物細粉的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種低堆積密度空心堿金屬化合物細粉的生產方法。例如，氮化鈉或食鹽的低堆積密度空心細粉，由于它極少刺激作用和改進的味道有望作為極好的調味品。對于其它的低堆積密度空心堿金屬化合物細粉，由于它們在溶解度、反應活性等方面顯示出獨特的現象，所以與粗粉對比時其特殊用途是可預見的。
通常，噴霧干燥法可用于生產低堆積密度的粉末。由于從該法獲得的粉末粒徑是通過被噴霧的流體粒子大小來控制的，所以該法生產微米級粒徑的細粉是困難的。噴霧干燥過的粉末經機械研磨可產生細粉，然而附加的步驟增加了生產成本。
本發明的目的是提供一種一步法由堿金屬化合物的水溶液生產該化合物的低堆積密度空心細粉的方法。
按照本發明生產低堆積密度空心堿金屬化合物細粉的方法包括堿金屬化合物的水溶液與脈動燃燒氣體接觸的步驟。
圖1表示用于本發明脈動燃燒器構造的橫截面圖。
圖2表示裝有圖1所示脈動燃燒器的脈動干燥器構造的橫截面圖。
用于本發明的堿金屬化合物可以用氯化鈉(食鹽)、氯化鉀、硫酸鈉(芒硝)、硫酸鉀、氫氧化鈉(苛性蘇打)、氫氧化鉀(苛性鉀)等來說明。
脈動燃燒氣體是一種由所謂脈動燃燒器產生的熱的燃燒氣體，該氣體通常以頻率50-700的速度脈動。當弄濕的物料被引入脈動燃燒氣體的氣氛中時，該物料不僅要經受由熱燃燒氣體產生的干燥效應，而且還要經受由快速脈動氣體產生的物理激發作用(聲能和壓力等)，因而使弄濕的物料立刻變成有用的產物或脫水廢料而不會烤焦并且也不會在成分上發生化學變化。因此，使用脈動燃燒器作為熱氣源進行濕物料脫水的干燥器引起了人們的注意。作為脈動燃燒氣體性能研究的結果，本發明者們發現堿金屬化合物的低堆積密度空心細粉，通過堿金屬化合物的水溶液與脈動燃燒氣體接觸是可以得到的。
脈動燃燒器是在噴氣式發動機技術的基礎上發展起來的，而且還研制出許多類型的脈動燃燒器供濕物料脫水用。一種脈動燃燒器的例子公開于如下文將要說明的日本專利公開號6-33939中。圖1中，脈動燃燒器1在同一軸線A-A上依次具有一個燃燒室5和加工成逐漸擴大的出口管形狀的脈動燃燒氣體排出管6，所述燃燒室5裝有至少一個空氣加料管2，至少一個燃料加料管3和至少一個點火裝置4，燃燒室5與燃燒氣體排出管6通過狹窄部分7連接。對于點火裝置4來說，電子點火器(點火塞)或引燃火焰都可使用。在本發明中，不僅由這種類型的脈動燃燒器產生的脈動燃燒氣體可用，而且不同類型的脈動燃燒器產生的氣體同樣可以使用。
當脈動燃燒器起動時，首先使燃燒室5充滿來自空氣加料管2的空氣和由燃料加料管3噴射的如柴油燃料油霧。在此條件下，電子點火器4產生火花引起燃料爆炸性的燃燒，從而排出熱的燃燒氣體到排氣管6。在燃燒過程中，空氣和燃料向燃燒室的加料由于燃燒室5瞬時高壓而被一時中斷，但是由于燃燒氣體排往排氣管6而引起燃燒5減壓，所以加料又重新開始，就這樣點火爆炸性燃燒和熱氣體的形成重復進行著。作為這種間歇爆炸的結果，產生了脈動熱氣體和聲音。送入或送在排氣管6出口管處的濕物料不僅要經過熱燃燒氣體對其干燥而且還要受到迅速脈動氣體的物理激發作用(聲能和壓力等)，從而立即變成脫水的物料。最后，脈動燃燒器就這樣開始適合進行所加入的空氣和燃料間歇的爆炸燃燒而無需用電子點火器點燃，這是因為和燃燒室5加熱過的內壁接觸而引起自動點火，其工作原理類似于熱球柴油機。在此狀態下，由點火器產生的電點火可以關閉而不會中斷持續的操作。
圖2表示說明內部裝有圖1所示脈動燃燒器的脈動干燥器示范性構造的橫截面圖，其中脈動器1布置在圓柱體干燥器8的一端，而圓柱體的另一端與旋風式干粉收集器9連接。堿金屬化合物的水溶液從布置在燃燒氣排氣管6內部的原料溶液10加料出口管或從布置在燃燒氣體排氣管6出口管外部適當位置上的原料溶液11加料出口管被加入。加入的水溶液立即被脫水，然后堆積密度為0.2-0.3g/ml和粒徑為10-40μm的堿金屬化合物粒子通過旋風式干粉收集器9與燃燒氣體分離再從干粉12的排放出口管排出。與干粉分離的燃燒氣體從分離氣13的排放出口管排出。
堿金屬化合物的水溶液最好在燃燒氣的溫度為300-600℃的地方加入。堿金屬化合物的水溶液從加料出口管10或11作為水溶液被加入，但也可以用雙管加料，其中一個管是水溶液的加料出口管，而另一個是壓縮空氣源，由此通過調節管徑、壓縮空氣的壓力、干燥溫度等控制粉末粒徑是可行的。例1通過使用具有示于圖2基本結構的脈動干燥器，使市售食鹽的20％(重量)水溶液從原料水溶液11的加料出口管加入，以便與300℃的脈動燃燒氣體(脈動頻率500-600/秒)接觸。具有粒徑為10-40μm和堆積密度為0.23g/ml的低堆積密度細粉食鹽可從具有粒徑0.3-0.7mm和堆積密度為0.76g/ml(氯化鈉密度為2.164)的原料食鹽得到。根據顯微鏡觀察，所獲得的低堆積密度細粉食鹽是一種空心粉末，具有面部觸感類似粉末且和極少刺激作用的改進味道，使其有望成為獨特的調味品。
本發明能一步從堿金屬化合物水溶液制出該化合物的低堆積密度空心細粉。
權利要求
1.一種生產堿金屬化合物的低堆積密度空心細粉的方法，其中所述方法包括堿金屬化合物的水溶液與脈動燃燒氣體接觸的步驟。
2.按權利要求1的生產堿金屬化合物低堆積密度空心細粉的方法，其中所述脈動燃燒氣體是在脈動燃燒器的燃燒室內通過燃燒燃料產生的，所述脈動燃燒器在同一軸線上依次具有按裝至少一個空氣加料管、至少一個燃料加料管和至少一個點火裝置的燃燒室和加工成逐漸擴大的出口管形狀的燃燒氣體排出管，并且所述燃燒室與所述燃燒氣體排出管通過狹窄部分連接。
全文摘要
一種低堆積密度空心的堿金屬化合物細粉可通過一步法由該化合物的水溶液生產。按照本發明生產堿金屬化合物的低堆積密度空心細粉的方法包括堿金屬化合物的水溶液與脈動燃燒氣體接觸的步驟。
文檔編號B01J2/02GK1127676SQ9511521
公開日1996年7月31日 申請日期1995年8月3日 優先權日1994年8月3日
發明者窪谷篤芳, 石橋修, 小野功一 申請人:大阪富士工業株式會社