粉体混合质量分析

一、 粉体混合的含义 粉体混合是二种以上组份在干燥状态或有少量液体存在下，以外力作用搅混，使其不均一性不断降低的过程。所谓二种以上组份，可以是不同的物质，也可以是同一物质而有不同的物理特性：如含水率不同、颗粒直径不同、颜色不同等等。 　　粉体混合是一个复杂的随机过程，混合质量的评估及测定方法一直是困扰着人们的棘手问题。随着时代的发展，凭人的五官感觉来判定混合均匀度的日子已经过去。用科学的、数量形式来判定混合均匀度，就是粉体混合的定量分析。要做到定量分析，必然要有取样、检测、统计分析（数据处理）几个过程，从而得到一个单一的量值来表达混合物的均匀度。 　　二、 取样 从混合物中某一位置取出少量的物料，叫“取样”，这少量的物料叫作“观测样品”又称“点样品”，取样的位置称“取样点”。 　　在同一容器内，同一时间水平上，不同取样点取得的样品组成这一时间水平上的“样本”。点样品的个数即样本的大小。 　　关于样品的大小：在满足检测需要的量并可能对取样点周围物料具有代表性的前提下，样品越小越好。样品过大，不仅浪费物料，且对定量分析的正确性不利。 　　关于样品个数多少（即样本的大小）：样品个数越多，即样本越大，定量分析结果越可靠，误差率越小。但迄今为止，确定最佳样品个数尚未研究出来。据美国化学工程协学建议，要求5~15个样品，也有人认为至少需要20个乃至50个样品。我国习惯上取5~10个样品。关于取样点位置，在物料处于静止状态下取样时，取样点应尽可能均布在物料的各个位置。如果能在混合物的运动流中取样，则比静止状态下取样所得出分析结果要准确。所以，在条件许可的情况下（如最佳混合时间已经确定），在混合器出口物流中取样的办法好。 　　三、 检测 将取得样品，用化学或物理的方法，测定各组分（尤其是关键组分——示踪物）的含量： X。如果样品个数是5，则检测到5个结果：X1；X2；X3；X4；X5。关于检测方法，应由组分的性质，混合的目的和实际条件来决定。 　　四、 统计分析 将上述检测结果，用统计学的方法，进行计算，得出单一的数值，来评估混合物的混合质量，叫统计分析法。 　　1. 算术平均值，又称样本均值：X 　　X= — Σxi 　　式中：n——点样品数（样本大小） 　　Xi——第i个样品测得的参数。如质量、含水量、颗粒数等。 　　2. 方差：σ2 　　σ2 = —— Σ（Xi — X）2 　　3. 标准偏差，又称SD（Standard Deviation的缩写）：σ 　　σ=√σ2 =√——Σ（Xi – X）2 　　在 20世纪40年代以前，一直用σ来定义（评估）粉体混合质量，σ值越小，混合越均匀。然而，实践表明，这一定义在某些情况下很不精确，误差较大。英国粉体工程权威N.哈恩贝在其专著“工业中的混合过程”（中国石化出版社1991）说过这样一句话：“……由样品中得到的实践方差 　　（σ2）数值没有多大价值，除非与极限方差值可以关联”。 　　4. 相对标准偏差，又称RSD（Relative Standard Deviatio）：V V有很多种算法，以下仅提供2个常用算法。 　　算法1：V= ×100% 　　算法2：V= （×100%） · 行业聚焦：  　　近年来，各原料药进口国对我国制药企业的生产过程提出了更高的要求，因此各种认证迅速在制药行业展开。对原料药来说，这些认证的重点都集中在精、干、包岗位，所以干燥器的合理选择显得尤为重要。干燥设备选用时要根据药品特性、成品要达到的理想状态而定，尤其要考虑无菌原料药干燥设备的材质和无菌保证。 　　▲真空干燥箱  用于中小试生产 　　真空干燥箱为较古老的干燥装置，箱内被加热板分成若干层。加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质，将铺有待干燥药品的料盘放在加热板上，关闭箱门，箱内用真空泵抽真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度，水分即开始蒸发并随抽真空逐视觉检测方法，是一种定性的视觉法。评判炭黑的分散情况时，通过将观察到的试样切口情况与一组标准照片相比较来评定炭黑的分散等级，其结果用数值来表示。这是美国材料试验协会(ASTM,American Society for Testing and Material)推荐的一种方法。其具体做法是：将混合物试样撕开或切开（有的还要进行适当的处理），以暴露其新鲜表面，用肉眼，最好是在放大镜或低倍数双筒显微镜下对其进行观察，将炭黑的分散情况与一组共5张标准照片进行比较，然后评定其等级。所以该方法也被称为对比样本法。视觉上的分散等级与混合物的某些重要物理我有关。该方法评定炭黑的分散等级时共分5个等级。等级为5 　　如果要提高食品的干燥速率，提高产量，我们首先需要知道影响干燥速率的因素有那些，经验得出如下：传热速率、外扩散速率、内扩散速率。 　　首先，我们需要提高外扩散速率当干燥处于等速干燥阶段时，外扩散阻力成为左右整个干燥速率的主要矛盾，因此降低外扩散阻力，提高外扩散速率，对缩短整个干燥周期影响最大。外扩散阻力主要发生在边界层里，因此应做到a,降低介质的水蒸汽浓度，增加传质面积，亦可提高干燥速度。：b,增大介质流速，减薄边界层厚度等，提高对流传热系数。也可提高对流传质系数，利于提高干燥速度。 　　再次，我们需要提高水分的内扩散速率。水分的内扩散速率是由湿扩散和热扩散共同作用的远古以来，人类就习惯于用天然热源和自然通风来干燥物料，完全受自然条件制约，生产能力低下。随生产的发展，它们逐渐为人工可控制的热源和空气除湿机所代替。 　　空气干燥机是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。 　　20世纪初期，乳品生产开始应用喷雾空气干燥机，为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。40年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式空气干燥机相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式空气干燥机则为满足特殊要求提供了新的手段。60年代开始发展了远红外和微波空气干燥机。 　　近代空气　　SKK螺杆主机的加工检测手段：精加工和检测全部采用进口的国际一流的加工检测设备，如英国的外圆及端面磨床、螺杆齿形磨床。日本的加工沸腾制粒干燥机工中心。德国的转子平衡机、计量级的三坐标测量机等等，确保产品完美地实现设计要求。 　　开山每一款螺杆机都支持变频可以根据用户要求开通变频功能，开山变频螺杆压缩机供货范围：功率从5.5kw到280kw，流量从0.6m3/沸腾制粒干燥机/min到45m3/min,排气压力从0.5Mpa到1.3Mpa，有风冷、水冷，皮带传动和直联传动多种配置。

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