简单谈谈气流超微粉碎技术

近百年来，人类遨游太空的历史，离不开空气动力学的发展。如今，空气动力学的应用，已不仅仅局限于航空航天领域，它正以不同的形式影响和改变着我们的生活。超微粉碎是材料领域不可缺少的重要技术。所谓超微粉，就是采用高新技术粉碎的物料，其平均粒度一般可以达到0.1到3微米。其粉体细度比我们食用的面粉还要细100多倍。 　　小麦、玉米和蔬菜经超微粉碎后，制成的食品耐煮、口感好、易消化。将动物骨头、蛋壳、蟹壳、贝壳制成超细微粉，则可制成最为理想、最易吸收的有机钙食品添加剂，被营养学家誉为全营养食品的蜂花粉，经过超微粉碎，则细胞破壁率可以高达99％，细度可达3微米左右，比人的皮肤毛孔还细，不仅营养可被胃肠全部吸收，而且还可制成皮肤直接吸收，没有任何副作用的天然化妆品。 　　怎样实现物料的超微粉碎呢？中国空气动力试验研究中心高速所的专家们正是依其技术特长，利用空气动力学原理研制成功了“CP”系列超微气流粉碎分级机，很好地解决了物料超微粉碎难题，填补了我国超微粉体生产的空白。 　　气流粉碎机由粉碎机、气流分级机、收集器、除尘器、引风机和消音器等六部分组成。气流粉碎机的工作原理是将经过净化和干燥的压缩空气通过一定形状的特制喷嘴，形成每小时3600公里速度的气流，以其巨大的动能带动物料在密闭粉碎腔中互相碰撞。使莫氏硬度1－10级的物料粉碎成超微粉。所需微粒的大小可以通过调节气流的速度来进行有效控制。该系列超微粉碎机粉碎范围很广，从柔软的蔬菜，到坚硬的金刚石都可粉碎。由于压缩空气加速而急剧吸热膨胀，因而在粉碎腔中形成零下40℃的低温，物料化学性质不会改变。 　　如果在火箭发动机固体燃料中加入小于1％的超微高效添加剂，则燃烧热值可增加一倍左右。它对航空航天飞行器的研制和武器装备的进步都有着重要意义。用超微粉碎的陶瓷粉体，可制成精密陶瓷。与普通陶瓷相比，具有光滑细腻、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等优点；广泛用于塑料、造纸行业作为添加剂的碳酸钙、滑石超微粉体，可大大改善其产品表面光滑度、色度和强度；在油漆中加入少量超微二氧化钛粉，可以吸收紫外线、防止褪色，而且光洁如镜，其敷着力、遮盖率明显提高，可作飞机、舰船、汽车的高级涂料。在医药行业中，由于超微粉体粒度小、生物活性高，因而可减少服药量，易吸收，可有效提高人参、鹿茸、天麻等珍贵药材的利用率，对中药现代化起着积极的作用。超微粉体还可广泛用于治金、颜料、染料、纺织等多种行业。 　　随着超微粉碎技术不断成熟和推广，将会进一步促进我国高新技术产业向更高更深的方向发展。 · 行业聚焦： 采用打散回转干燥机解决了高含水药渣的烘干问题，根据青霉素菌丝体、头孢药渣、利福平药渣的特性，开发出一种两级组合干燥工艺，组合干燥设备的最大去水能力达到了每小时2500kg。其特点如下： 采用高温快速干燥工艺，干燥时间短，去水量大机内布置特殊的打散装置，迅速分散破碎物料，无粘壁、焦化现象。 根据物料干燥特性曲线设计的抄板，分为推料抄板、翻料抄板、扬料抄板卸料抄板。 采用了热风循环技术，使二级干燥机充分利用了一级干燥机的尾气热量，提高了热效率。二级干燥机出来的尾气约为75℃。 干燥成本低，对于初含水80%的药渣干燥至12%，每吨干产品的消耗350元。干燥是粮食产后处理最重要的环节之一，通过干燥将粮食水分降低到安全水分以下是确保储粮安全的首要条件。同时，干燥作业是否得当，也直接影响着粮食的等级、加工质量和食用品质，进而影响到粮农和粮食流通企业的经济效益和人们的生活质量。 　　自上世纪九十年代以来，我国利用世界银行贷款和国债资金加快了粮食干燥设施建设。据最新统计，国有粮库共配备干燥设施4647套，总干燥能力已达到3．9万吨／小时，每年可干燥粮食4492万吨。其中大型设备主要集中在东北三省一区，形成了近3000万吨／年的干燥能力，基本解决了该地区高水分粮干燥能力不足的问题。 　　但从全国范围看，我国粮食干燥仍存在的许多突出矛盾：粮食1、滚翻运动混合机（一维运动混合机） 　　滚翻运动混合机属复合型混合机，其由料筒、传动系统、机座等组成，筒体在电机的带动下作均速旋转运动，由于筒体内壁焊有若干特制的抄板，物料在抄板的推动下，沿着筒壁作环向运动，形成物料上下、左右方向的运动。同时，由于抄板与筒体中轴线有一定的角度，使物料在筒体内作前后方向的运动。虽然，料筒的运动很简单（一维运动），但料筒内的物料在料筒内充分的滚翻(做的是三维运动)，加之上料筒内保留的剩余空间和料筒的合理旋转速度，使参加混合的不同组分能最大可能地作相对运动，从而达到混合的目的。 　　加料：在料筒上装有人孔兼加料口；卸料超细粉碎机是将大尺寸的固体原料粉碎至要求尺寸的机械。根据被碎料或碎制料的尺寸可将粉碎机区分为粗碎机、中碎机、细磨机、超细磨机。 　　在粉碎过程中施加于固体的外力有压轧、剪断、冲击、研磨四种。压轧主要用在粗、中碎，适用于硬质料和大块料的破碎；剪断主要用在细碎，适于韧性物料的粉碎；冲击主要用在中碎、细磨、超细磨，适于脆性物料的粉碎；研磨主要在细磨、超细磨，适于小块及细颗粒的粉碎。 　　在传统的粉碎行业里，对于普通的粉碎机械来讲，已经没什么科技含量。而对于超细物质的粉碎必要求生活动刮板而言，其刮动物料的端面有导流的沟槽（见图5），其斜角通常为45oC，改变斜角的角度，可改变物料的过流时间，物料在刮板的刮动下，螺旋下降离开蒸发段。缩短过流时间，有效防止产品在蒸发过程中的分解、聚合或变质。 　　6 可利用低品位蒸汽 　　蒸汽是常用的热介质，由于降低了物料的沸点，在保证相同△t的条件下，就可降低加热介质温度，利用低品位的蒸汽，有利于能量的综合利用。 　　7 适应性强，操作方便 　　独特的结构设计，使该产品可处理一些常规蒸发器不易处理的高粘度、含颗粒、热敏性及易结晶的物料。 　　旋转薄膜蒸发器操作弹性大，运行工况稳定，且维护工作量小，维修方便。

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