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:

粉碎设备是破碎机械和粉磨机械的总称。两者通常安排料粒度的大小作大致的区分:排料中粒度大于3毫米的含量占总排料量50%以上者称为破碎机械;小于3毫米的含量占总排料量50%以上者则称为粉磨机械。有时也将粉磨机械称为粉碎机械,这是粉碎设备的狭义含意。应用机械力对固体物料进行粉碎作业,使之变为小块、细粉或粉末的机械。利用粉碎机械进行粉碎作业的特点是能量消耗大、耐磨材料和研磨介质的用量多,粉尘严重和噪声大等。
  粉碎设备的用途:
  运用粉碎机械可以达到下列几个主要目的:①减小物料的粒度至一定大小,例如磨制面粉,粉碎饲料,磨细颜料、染料和为了便于贮藏和防止霉变,中药材一般都是经过了干燥的。那么,购买中药材时如何鉴勋它的干燥程度是否符合要求呢? 医学教.育网搜集整理
  鉴别质地:一般来说。干燥的药材质地硬、脆,用牙咬、手折都比较费力;如果质地柔软,则说明这种中药材未干透,易发生霉变。
  鉴别断面:已干透了的根类、根茎类、枝干皮类中药材,将其折断后,断面应该色泽~致,中间和外表无明显的分界线;如果断面色泽不一致或仍然与新鲜时相同,说明未干透。
  手搓鉴别:一些叶、花或全草类的中药材,如果手折易碎断或成粉末,则说明已经干透了;反之,则柔软不易折断或不易粉碎。

  干燥设备干燥技术有很宽的服务领域。面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求 , 干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。
  通常 , 在干燥设备干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。第一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点。第二是要熟悉传递工程的原理 , 即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理。第三要有实施的手段 , 即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。显然 , 这三方面的知识和技术不属于一个学科领域。而在实践中 , 这三方面的知识和技术产品技术水平不断提升
  根据市场反馈显示,我国化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构。干燥设备行业内的专家指出,要达到这一要求,就必须进一步加强基础研究,同时在应用研发方面,既要注重国际间的交流与合作,又要注重知识产权的保护;既要注重新技术、新应用领域的开发,又要注重传统工艺和传统应用领域的革新与创新。这也是我国干燥设备行业做大做强的必由之路。
  近年来,国内不少干燥设备生产企业已经意识到这一点,加大了科技投入和新品开发的步伐,并取得了不错的成绩。干效率和高成本的烘干方法越来越不能满足现有的需求。
  热泵作为一项新型、节能的新技术。在很大程度上解决了传统烘干效率慢的问题和烘干成本高的难题。在烘干效率慢和烘干成本高的背景下,烘干温度在100度以下的条件下,选择热泵烘干将是企业的一个首选方向。
  目前,热泵烘干在众多行业中逐步得到了应用。比如:烟草行业的烟草烘干,食品行业的淀粉、米粉烘干,物料表面油漆的烘干,烘干温度在100度以下的物料烘干等。
  热泵干燥正朝着提高干燥温度,开发新型热泵干燥系统,及热泵的自动控制技术等方面发展,热泵干燥将降低能源消耗和提高产品质量两者完美统一起来的技术将给干燥行业带来重大的技术革命。

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