关于粉体混合机混合质量的定量分析

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：  　　传导干燥法通过金属等蜀面间接传递干燥所需要的热量。干燥速率比直接干燥法低。恒速干燥期间产品温度与加热源的温度没有关系，大体与装置内气体压力的饱和温度相同。为了提高干燥速率和防止干燥不均，通常用机械搅拌或使容器本身旋转，以增加或不断更新物料的传热面，因此有必要深入研究传热机构的附着问题。干燥装置本身价格昂贵，但其特点是集尘系统的负荷小，热效率高，溶剂容易回收，总的费用比直接干燥法便宜得多。 　　(1)带式干燥机 　　带式干燥机由若干个独立的单元段组成。每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。对干燥目前，选矿产品的干燥主要用回转窑、直接或间接加热的圆筒干燥机、电干燥箱、远红外干燥设备等。但这些设备占地面积大、运转能耗大、热利用率低，同时，设备操作自动化程度低、干燥过程中产品的损失大，干燥成本高，严重影响选厂的经济效益。当前，干燥技术发展迅速，喷雾干燥、流化床干燥、气流闪蒸干燥机的研究和应用范围已十分广泛。针对选矿产品的特点，结合其它行业新的干燥技术，在气流干燥的基础上研制了适用于矿产品的高效闪蒸干燥机，也称为旋转粉碎气流快速干燥设备。 　　1工作原理及系统组成 　　高效闪蒸干燥机是气流干燥设备的一种，干燥介质为热空气。工作原理为：空气经鼓风机   随着中国经济的迅速发展，干燥设备生产企业如雨后春笋般蓬勃发展，干燥设备在中国市场也逐步占据了一定的地位。据统计，目前国内干燥设备生产企业达500余家，年市场需求量超过30亿元。但多数干燥设备生产企业技术水平不高，有的甚至没有技术可言。一批投资少、技术含量低的“杂牌军”以大量低质、低价的设备挤占市场，不仅影响了干燥设备的整体形象，更引起了国内干燥设备价格的“内讧”，从而使中国干燥业的整体竞争能力难以得到发挥。旋转闪蒸空压机干燥机产品特点: 　　◆由于物料受到离心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化，呈高度分散状态及固气两相间的相对速度较大，强化了传质传热，故该机生产强度高。 　　◆干燥气体进入干燥机底部，产生强烈的旋转气流，对器壁上物料产生强烈的冲刷带出作用，消除粘壁现象。 　　◆在干燥机底部高温区，热敏性物料不与热表面直接触，并装有特殊装置，解决了热敏性物料的焦化变色问题R>　　2)经常清除管道和捕集袋内的粉尘，不得有粉尘堆积。 　　3)电器设备要采用防爆装置，如防爆电机、加装地线等。 　　4)厂房设计要符合预防粉尘爆炸的要求，按抗爆设计，并要有足够的防爆泄压面积 　　3、小结对粉体沸腾所伴有静电和粉尘爆炸的二个问题作理论探讨，从而重申了沸腾干燥机的防爆安全重要性。同时，对新型防爆制粒包衣机结构的阐述，也是对此类设备制造的一个准绳，围绕着这些结构要素才能制造出既节能、可靠，又安全实用的产品。本文所阐述的新型防爆沸腾制粒包衣机的结构的探索，只是起抛砖引玉的目的，设备有待进一步的提高，有待于我国的沸腾制粒包衣干燥机踏上一个新的台阶。

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