实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机专业制造商    
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常州市广博干燥设备有限公司(http://www.yfdry.cn)专业生产实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机,喷雾干燥机,热风循环烘箱等干燥设备。产品广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材、农副等行业,深受用户好评。 ·English ·网站地图
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双锥回转真空干燥机
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聚乙烯超临界流体雾化过程粒子影响因素的研究

100多年前,研究者就已经认识到了超临界流体中析出固体微粒的现象。但将超临界流体作为一种超细粉体的制备手段进行研究,只是近10年来的事。Krukonis首次报道了这方面的工作,并借此说明了利用超临界流体制备超细粉体。利用超临界流体制备超细粉体的最大优点是产品的纯度高,几何形状均匀,尺寸分布范围窄;制造工艺简单,操作温度较低,适用材料范围广。目前,对超临界流体中形成超细粉体机理的认识及工艺研究尚处在起步阶段。其中超临界溶液的快速膨胀法,被认为是最具发展潜力的方法之一,本研究利用此法成功地制备了聚乙烯超细粉体,并介绍了该法的基本原理,及聚乙烯超临界喷雾机理及粒子形貌的影响因素及机理研究,确定了较佳工艺参数及操作条件。
  2?工艺流程
  系统流程为:物料定量地加入双螺杆挤压机,在挤压机第一段将物料熔融成130°左右粘弹态;推动物料继续向前流动,在挤压机的第二段,通过高压泵,定量地加入相同温度下的超临界二氧化碳;然后将聚乙烯融体与超临界二氧化碳温度保持恒定,溶成均相。流体流入高压泵,加压至一定压力,高压流体在喷雾塔内,通过喷嘴喷成极细的雾滴;这时流体高速泄压,超临界二氧化碳膨胀成低密度的气体,溶解度急剧减小,聚乙烯微粒析出。液滴被高速气流及膨胀气体粉碎。由于温度下降,聚乙烯冷凝成固态粒子,在内聚力作用下形成球形。喷雾过程中塔内通入二氧化碳进行惰性气体保护。控制喷雾塔内温度在聚合物固化温度之下、超临界分流体沸点之上的区间内,大颗粒聚乙烯沉降于塔底,绝大多数粉末随气体进入分级机及除尘器,得到符合要求的成品粉末。将超临界溶剂二氧化碳排空。产品粒径分布窄,表面有光泽,比密度大。
  3 干燥塔工作机理研究
  3.1超临界喷雾雾化条件
  由于液滴自喷嘴向下喷射,塔内气流上行,为逆流式干燥。为分析问题方便,喷雾条件要求满足:
  (1)塔的直径相对于喷嘴足够大,聚乙烯蜡雾化流为自由射流;
  (2)喷嘴出口处载气和液滴具有相同的初速度u0;
  (3)初始液滴大小均匀分布;
  (4)塔内温度自塔顶至喷嘴,从周边至中心均匀升高,而在喷嘴附近温度最高;
  (5)塔内为微负压操作,自喷嘴至雾滴冷凝区域压力稳定,无涡流形成。
  4?超临界聚乙烯粒子形貌变化机理
  液滴自喷嘴喷射到塔内的下行气流中,液相与气相存在着速度差,导致液滴表面存在曳力。若粒子的表面张力无法抵抗曳力时,则会发生液滴变形乃至破裂。由于液滴在飞行过程同时发生热交换而冷却,破碎及变形的雾滴逐渐接近凝固温度成为固体,形貌被固定。曳力与表面张力的相对大小,可用韦伯准数We=PU2d/2σ来描述,当Oh=U/(deσ)1/2<0.1时,粒子变形到破碎的转变仅为We函数。由此能得到一个临界值:We*=1.1,We<We*时,离子不发生变形,当We≥We*时,粒子将发生变形直至破碎。
  5 超临界聚乙烯粒子分析
  5.1 超临界聚乙烯粒子受力分析
  假设气体对物料粒子的曳力仅决定于它们之间的相对速度,则雾滴粒子在塔内受到下行风与重力的联合作用力为:
  F=ζPAω(V1-V2)/2+G?
  粒子的加速度:
  a=F/m
  粒子在该点的速度:
  ui=u0+ati
  由韦伯准数We分析可知,由于力F方向与速度u0方向相反,雾滴只有在离开喷嘴时速度最大,此时具有最大的韦伯准数Wemax。雾滴的破碎和变形即在此段发生;具有较大粒径的雾滴容易破碎和变形。当d小到一定程度时,粒径将保持固定,不再碎裂和变形;对熔体来讲,表面张力σ是温度的函数,当温度降到熔点以下,雾滴失去破碎和恢复球形的能力。
  5.2粒径分析
  干燥过程蜡粉颗粒的形状,与雾滴在雾化过程如何形成以及通过超临界喷雾干燥如何变成颗粒的形状有关,我们研制的这套装置由于微粉蜡在超临界喷雾过程中雾化机理的复杂性及雾滴在干燥时的变形,及经受各种不同方式的形状改变,使喷雾干燥制品中的颗粒有光泽并接近球形颗粒,为较规则形状,粒径大小及分布见图1,达到了国外同类产品指标,而非超临界制品的粉体颗粒欠光泽,形状不规则,粒径大小及分布见图2。
  6?结论
  ⑴采用超临界CO2快速膨胀技术可生产出粒径为20μm以下和5μm以下两系列聚乙烯蜡微粉产品。
  ⑵采用这套装置可使塔的工作效率提高。
  ⑶获得超临界优质产品需要满足的条件:
  ①初速度u0愈大愈好;
  ②从喷嘴喷出的雾滴呈液态飞行的时间愈长愈好,为此应提高这一段行程的区域温度。
  ⑷提高喷嘴喷出区域温度的途径:
  ①提高喷入塔内的物料温度以及提高压缩空气温度,以带入塔内更多一些热量。
  ②降低下行气流的流速,直至静止,以降低此区域的热交换强度。
  综上所述,我们在聚乙烯超临界流体物化的实际设备操作中采取了关闭塔上进风口,开启塔下行风以满足冷却及输送物料的要求。经过实践证明,超临界流体喷雾干燥技术制备的粉体超细颗粒光泽度好,形状规则,应用效果良好。

· 行业聚焦:

长期以来,在制药行业的固体制剂生产过程中,各生产环节之间粉体物料的输送问题已经成为改进生产工艺与提高产品质量的一个重要问题。在我国的固体制剂生产企业中,人工配料和人工上料的生产方式普遍存在。
  在这个过程中,人与药品的接触有三次,物料经过三个中间容器才能够最终用于下一步工序,这不仅增加了工人的劳动强度,使过程烦琐化,更重要的是它增大了物料交叉污染的可能,同时,在输送过程中,可能会造成大量的粉尘,污染环境,影响操作者的身体健康。有些物料还具有易燃,易爆,有毒,有害等特殊性质,就更加不适宜采用这种方式。在压片以及胶囊填充等工序中,同样存在这种情况,国内大多数生产厂家仍在采用人工上料。而最理 
干燥设备
物料代表例
直管气流干燥机干燥设备,微波真空冷冻干燥设备具有哪些应用优势,这种设备在食品行业的应用前景如何?
  微波真空冷冻干燥设备是一种高技术产品,具有优良的应用性能,但在我国食品工业中的应用规模还不是很大。对于微波真空冷冻干燥设备在我国的未来前景,南京亚泰微波能研究所所长陈金传认为,微波真空冷冻干燥设备在延长食品的保质期、保存食品原有的风味和营养成分、保留自1945年人们发现微波热效应以来,微波加热的应用日益广泛。由于茶叶中含有水分,水分子在微波电磁场中被极化,具有偶极子特性,并随着电磁场的频率不断地改变极性方向,分子作高速振动,产生摩擦热,使茶叶从内部深层升温,并且各处温度一致。利用微波加热的这一特性,能使茶叶快速升温,达到钝化酶的临界点温度,加速茶叶结构水的迁移,非常适合于绿茶杀青工艺和茶叶后期干燥作业。日本、韩国将微波用于茶叶加工,制成的绿茶有效营养成分能基本不损失,而且色、香、味均好于传统的加工方法。由此可见,微波技术用于茶叶的杀青和后期干燥是一种比较理想的方式,应用的关键是如何匹配微波频率、功率、物料运行速度、微波加热设备的结构及研究乙醇,二甲苯等)时,氧气浓度必须控制在5%以下(可通过再次导入N2或重新开机,使氧气浓度达要求值),否则有机溶剂有燃烧、爆炸的危险。
  5.喷雾干燥机在运转中,不要触摸旋转部件(雾化器、雾化盘、皮带、电机风叶)
  6.喷雾干燥机运转中或停机后一段时间内,其表面温度比较高,请不要用手去触摸袋滤器、旋风分离器、风管、雾化器、排风机、观察窗等部件。
  7.干燥塔的温度不降到常温时,请不要进入塔内。
  8.在开、闭检查门,拆装风管、旋风分离器、雾化器时,当心手、手指被挟住。
  使用喷雾干燥机前,请详细阅读本设备“安全上的注意事项”及“使用说明书”。

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