1流态化造粒机理概述 流态化造粒过程的基本机理主要有两种。 11团聚成长机理 处于流化状态的颗粒物料与雾状的粘结剂接触,形成较大颗粒,在高温下其所含的水分被蒸发、成形,重新进入喷雾区与其它细颗粒再行粘结而长大。此机理可用来解释细微粉末粒子的粘结造粒过程。 12层式生长机理 颗粒物的尺寸和密度都比较大,处于流化状态时,在喷雾区与熔融液接触后进入低温区(温度低于造粒物质熔点)或干燥区(溶液粘结造粒过程)被迅速固化,使得表皮增厚、粒子变大。由于晶种尺寸较大,加上熔融液的粘结力有限,通常晶种之间不发生粘结,所形成的颗粒一般为单核,有明显的洋葱头结构。长大的粒子表面比较光滑,球形较好,但因不同包覆层间存在一定的内应力,对产品的强度有所影响。 2实验设备及流程 将定量干燥的粉料加到进料器中,由空气带入到进粉喷嘴,然后喷出。粘结剂的加入,是由蠕动泵推动进入进液喷嘴,气-液两相在进液喷嘴内部的混合室接触、混合后,从喷雾口雾化喷出。粉料和雾化粘结剂在空中相遇。 3干燥器 31干燥器结构 干燥器是整套装置的主体部分,热空气进入主体装置,主要有两条路线:(1)从上方加入,对颗粒进行预干燥;(2)从下方加入,对颗粒进行正常干燥。整个干燥器呈圆筒形,且分为若干段,颗粒加速运动段干燥管高度与颗粒等速运动段干燥管高度不相等。 32干燥原理 通过进液喷嘴出来的粘结剂以雾状与粉体进行接触,其中水分部分被蒸发,部分则被遇到的干粉吸附。在粘结剂的作用下,干粉又不断相互吸附,体积也逐渐增大。在这个过程中水分不断蒸发,干粉颗粒不断被干燥而增多。 其中主要的热交换过程有两个: (1)粘结剂在喷嘴喷出后,热空气和雾状的液滴进行热交换。 (2)液滴粘附在颗粒后,颗粒在下降的过程中,不断与主体装置中的热空气进行热交换。 主体装置中,颗粒较小的和较干的物料,在热空气的吹送下,上升至上部,而较大和较湿的物料颗粒下降,粘在器壁上的物料会很快受热剥离;由于锥底部分气体的速度下面大而上面小,较大的物料在锥底的下部,受到高温和较大气流的吹动,使物料悬浮起来,表面很快干燥,较小的颗粒悬浮在上部,由于气体速度低,不会很快被带走,只有到物料的沸腾层增加到出料口附近时,才会被大量带走。 33粘结剂的流量及干燥过程的热消耗 根据物料的平衡计算,被干燥除掉的水分W: W=GeI1-I2100-I1(kgs-1)(1)式中Ge:干燥物料的生产能力,kgs-1;W:水份蒸发量,kgs-1;I1:物料的初始含水量,;I2:物料的最终含水量,. 在干燥器内,热空气与物料进行质量和热量交换,由质量平衡和热量平衡计算,查湿空气的H-X图,即可确定干燥废气的湿度X2和比焓H2。 34干燥器的结构计算 干燥器是圆筒形带锥底结构,一般用不锈钢板制成,内壁要求光滑,以减少内壁粘粉的可能性。 341气体干燥器高度的设计气流干燥管之管径,主要是由气流速度决定的。气流干燥管直径和高度的计算主要考虑费多罗夫法。 (1)计算Ki准数 (2)利用Ret与Ki准数关系的图表查Ret (3)利用Nu准数与Ret关系的图表查出Nu准数,并以进出口气体的平均温度作定性温度来计算传热系数h; (4)计算停留时间 (5)计算管的长度 342气体干燥器直径的设计应大于喷嘴喷出的最大雾距直径,而在其高度应保证雾滴中的大部分水分在下落过程中,已经被空气带走。 根据计算式,我们再结合实际情况,取最大直径为350mm,最小直径为100mm;总高度为1000mm. 4结果与讨论 根据上述的计算式和分析结果,我们设计制造出了新型的气体悬浮造粒机,利用面粉见和添量、主体装置内的压力、气体流速等,我们应对这些影响因素进一步的研究,有机地协调相互之间的关系,以收到最理想的效果;(2)处理量太小,需要进一步进行工业化试验。 来源:http://www.edry.cn/Html/news/20116/2011617140000.html
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