1流態化造粒機理概述 流態化造粒過程的基本機理主要有兩種。 11團聚成長機理 處于流化狀態的顆粒物料與霧狀的粘結劑接觸,形成較大顆粒,在高溫下其所含的水分被蒸發、成形,重新進入噴霧區與其它細顆粒再行粘結而長大。此機理可用來解釋細微粉末粒子的粘結造粒過程。 12層式生長機理 顆粒物的尺寸和密度都比較大,處于流化狀態時,在噴霧區與熔融液接觸后進入低溫區(溫度低于造粒物質熔點)或干燥區(溶液粘結造粒過程)被迅速固化,使得表皮增厚、粒子變大。由于晶種尺寸較大,加上熔融液的粘結力有限,通常晶種之間不發生粘結,所形成的顆粒一般為單核,有明顯的洋蔥頭結構。長大的粒子表面比較光滑,球形較好,但因不同包覆層間存在一定的內應力,對產品的強度有所影響。 2實驗設備及流程 將定量干燥的粉料加到進料器中,由空氣帶入到進粉噴嘴,然后噴出。粘結劑的加入,是由蠕動泵推動進入進液噴嘴,氣-液兩相在進液噴嘴內部的混合室接觸、混合后,從噴霧口霧化噴出。粉料和霧化粘結劑在空中相遇。 3干燥器 31干燥器結構 干燥器是整套裝置的主體部分,熱空氣進入主體裝置,主要有兩條路線:(1)從上方加入,對顆粒進行預干燥;(2)從下方加入,對顆粒進行正常干燥。整個干燥器呈圓筒形,且分為若干段,顆粒加速運動段干燥管高度與顆粒等速運動段干燥管高度不相等。 32干燥原理 通過進液噴嘴出來的粘結劑以霧狀與粉體進行接觸,其中水分部分被蒸發,部分則被遇到的干粉吸附。在粘結劑的作用下,干粉又不斷相互吸附,體積也逐漸增大。在這個過程中水分不斷蒸發,干粉顆粒不斷被干燥而增多。 其中主要的熱交換過程有兩個: (1)粘結劑在噴嘴噴出后,熱空氣和霧狀的液滴進行熱交換。 (2)液滴粘附在顆粒后,顆粒在下降的過程中,不斷與主體裝置中的熱空氣進行熱交換。 主體裝置中,顆粒較小的和較干的物料,在熱空氣的吹送下,上升至上部,而較大和較濕的物料顆粒下降,粘在器壁上的物料會很快受熱剝離;由于錐底部分氣體的速度下面大而上面小,較大的物料在錐底的下部,受到高溫和較大氣流的吹動,使物料懸浮起來,表面很快干燥,較小的顆粒懸浮在上部,由于氣體速度低,不會很快被帶走,只有到物料的沸騰層增加到出料口附近時,才會被大量帶走。 33粘結劑的流量及干燥過程的熱消耗 根據物料的平衡計算,被干燥除掉的水分W: W=GeI1-I2100-I1(kgs-1)(1)式中Ge:干燥物料的生產能力,kgs-1;W:水份蒸發量,kgs-1;I1:物料的初始含水量,;I2:物料的最終含水量,. 在干燥器內,熱空氣與物料進行質量和熱量交換,由質量平衡和熱量平衡計算,查濕空氣的H-X圖,即可確定干燥廢氣的濕度X2和比焓H2。 34干燥器的結構計算 干燥器是圓筒形帶錐底結構,一般用不銹鋼板制成,內壁要求光滑,以減少內壁粘粉的可能性。 341氣體干燥器高度的設計氣流干燥管之管徑,主要是由氣流速度決定的。氣流干燥管直徑和高度的計算主要考慮費多羅夫法。 (1)計算Ki準數 (2)利用Ret與Ki準數關系的圖表查Ret (3)利用Nu準數與Ret關系的圖表查出Nu準數,并以進出口氣體的平均溫度作定性溫度來計算傳熱系數h; (4)計算停留時間 (5)計算管的長度 342氣體干燥器直徑的設計應大于噴嘴噴出的最大霧距直徑,而在其高度應保證霧滴中的大部分水分在下落過程中,已經被空氣帶走。 根據計算式,我們再結合實際情況,取最大直徑為350mm,最小直徑為100mm;總高度為1000mm. 4結果與討論 根據上述的計算式和分析結果,我們設計制造出了新型的氣體懸浮造粒機,利用面粉見和添量、主體裝置內的壓力、氣體流速等,我們應對這些影響因素進一步的研究,有機地協調相互之間的關系,以收到最理想的效果;(2)處理量太小,需要進一步進行工業化試驗。 來源:http://www.edry.cn/Html/news/20116/2011617140000.html
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