超临界气凝胶干燥装置介绍

气凝胶是一种具有高比表面积、低堆积密度的多孔纳米材料。由于气凝胶具有独特的纳米结构,因此在航天、催化、环境保护等领域有着广阔的应用前景,其制备技术已成为化学工程研究的一个新兴领域。

凝胶的干燥过程是其中的一个重要过程。传统的干燥方法对气凝胶的制备会有以下不利影响:材料的基础粒子变粗,比表面积大幅下降,孔隙大量减少等。近年发展起来的超临界流体干燥技术(Supercriticalfluiddrying,SCFD)则不会产生这一类的不利影响。

由于超临界流体兼具气体和液体的性质,无气液界面,因此也就没有表面张力存在,此时的凝胶毛细管孔中并不存在由表面张力产生的附加压力。因此利用在超临界流体条件下对凝胶进行干燥,不会产生由附加压力而引起的凝胶结构的坍塌,避免了凝胶在干燥过程中的收缩,保持了凝胶网络框架结构,制得具有高比表面积、粒径分布均匀、大孔容的超细气凝胶.

二、实现凝胶干燥的途径：
常用的干燥介质主要有两类:一类是甲醇、乙醇等有机醇类物质;还有一类是CO₂。
综合所阅文献,现有的SCFD技术可分为以下三类:高温超临界有机溶剂干燥、液态CO₂置换超临界干燥、超临界CO₂萃取干燥。

三、影响气凝胶干燥主要因素：
与溶胶-凝胶过程相比,超临界流体干燥过程所涉及的体系较复杂,工艺条件较多,且超临界流体干燥过程的许多工艺条件对*终气凝胶的结构和性能会产生较大的影响。因此,正确选择这些工艺条件对制备高性能的气凝胶至关重要。
综合所阅文献,这些工艺条件主要有：干燥介质种类、介质流量,干燥时间、干燥温度、干燥压力等。

四、超临界气凝胶干燥装置组成：
超临界干燥装置主要由：气源系统、制冷系统、流量控制系统、温度控制系统、压力控制调节系统、干燥装置、分离装置电气控制、支架箱体等组成。