[发明专利]一种气凝胶超临界乙醇等压干燥方法

说明书

本发明公开了一种气凝胶超临界乙醇等压干燥方法，包括：装料步骤、干燥步骤和卸料步骤，在干燥步骤中，在干燥步骤中，封闭物料罐和干燥釜后，将物料罐与干燥釜之间的间隙作为压力平衡腔，建立物料罐至釜体外的超临界流体排放通道、釜体外通向压力平衡腔的平衡气体通道，通过平衡气体通道向压力平衡腔内充入平衡气体，动态控制压力平衡腔内平衡气体的压强，使物料罐内外压强始终保持一致，用干燥釜对物料罐进行加热，使乙醇进入超临界状态，将凝胶材料中的液态物质置换后排出物料罐。该干燥方法可以缩短凝胶在干燥釜中停留的时间，提高干燥釜的利用效率，节约干燥釜冷却和升温过程的能耗，降低凝胶产品的干燥成本。

技术领域

本发明涉及一种气凝胶保温隔热材料生产过程中的干燥方法，尤其是一种使用乙醇作为溶剂对凝胶材料进行超临界等压干燥的方法。

背景技术

气凝胶保温隔热材料生产过程中需要进行干燥处理，以将凝胶内的液态乙醇等去除使其达到干燥状态。现有技术中使用的气凝胶超临界乙醇干燥方法通常包括以下步骤：将凝胶材料放到干燥釜中，然后向干燥釜中注入液态乙醇并加热，釜内的温度和压强同时升高，使乙醇达到超临界状态，通常是温度260-270℃，压强14MPa-16MPa，保温一定时间后，恒温状态下缓慢排出超临界乙醇，待乙醇全部排出后，使干燥釜冷却，待干燥釜内温度降到70℃以下时，打开釜盖卸料。生产过程中，如果干燥釜采用自然冷却方式，由260℃降至70℃至少需要5-6小时才能达到开釜温度，物料长时间停留在干燥釜中，干燥釜的利用效率较低；干燥釜如果采用水冷却方式，也需要3-4小时，且需要在干燥釜外配套专门的冷却循环系统，不但设备制造成本高，而且冷却循环系统工作时也需要消耗电能，增加了气凝胶生产的成本。此外，当一个批次凝胶产品干燥结束后，下一批次凝胶材料放入干燥釜升温过程中，需要对冷却后的干燥釜重新加热，升温时间至少还需要4-5小时，效率低并造成了能源的浪费。

发明内容

发明要解决的技术问题是：提供一种气凝胶超临界乙醇等压干燥方法，该干燥方法可以缩短凝胶在干燥釜中停留的时间，提高干燥釜的利用效率，节约干燥釜冷却和升温过程的能耗，降低凝胶产品的干燥成本。

解决技术问题所采取的技术方案：一种气凝胶超临界乙醇等压干燥方法，包括：

装料步骤，将待干燥的凝胶材料和乙醇装到物料罐内；

干燥步骤，将物料罐移入干燥釜，用干燥釜对物料罐进行加热，使乙醇进入超临界状态，将凝胶材料中的液态物质置换后排出物料罐；

卸料步骤，将物料罐卸压后整体移出干燥釜，待冷却后再将干燥后的凝胶材料从物料罐中取出；

在干燥步骤中，封闭物料罐和干燥釜后，将物料罐与干燥釜之间的间隙作为压力平衡腔，建立物料罐至釜体外的超临界流体排放通道、釜体外通向压力平衡腔的平衡气体通道，通过平衡气体通道向压力平衡腔内充入平衡气体，动态控制压力平衡腔内平衡气体的压强，使物料罐内外压强始终保持一致。

作为本发明的进一步改进方案：所述平衡气体为氮气或惰性气体。

作为本发明的进一步改进方案：在卸料步骤中，物料罐开启前用安全气体对罐内进行吹扫。

作为本发明的进一步改进方案：物料罐移出干燥釜前关闭超临界流体排放通道，使物料罐呈完全封闭状态。

作为本发明的进一步改进方案：所述安全气体为氮气、二氧化碳气体、氩气或其它惰性气体。