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： 干燥设备处理的物料难以计数，除各种物料的理化性质及产品的要求不同外，干燥过程物料的热物理性质及加热过程中对干燥系统设备的材料要求更是设计者着重考虑的问题， 　　本文就干燥设备的用材问题提出一些方法，供设计者参考。 　　1前言干燥设备是应用最广泛的单元设备之一，可以认为，干燥设备的应用已经遍及国民生产的各个部门。对于干燥设备，绝不能简单地认为它仅是热物理方法脱水机械。由于干燥过程中处理的物料不同，含湿种类不同，产品的各项指标也不同。设备的安装地点不同，制造时对干燥设备的选材、设备型式以及制造、安装方法都有不同的要求。正确处理上述问题是成功设计干燥设备流化床干燥机的分类适用的物料 　　随着流化床干燥设备应用技术的不断发展，其类型及适应的物料也越来越多，在化工、轻工、医药、食品等工业中已广泛应用。由于不同物料及产品对干燥的不同要求，也就出现了不同形式的流化床干燥机。现根据其类型，分述如下。 　　1．单层流化床干燥机 　　单层流化床干燥机是最简单的一种机型，可分为连续、间歇两种操作方法。连续操作停留时间分布较广，因而多应用于比较容易干燥的产品或对干燥指标要求不是很严格的产品。间歇操作可用于含水率较高的物料的干燥对于一些颗粒度不均匀并有一定粘性的物料，多采用在床层内装有搅拌器的低床层操作。混合机，该设备混合效率高，混合质量好，卸料时间短，残留量少。但选择及使用卧式混合机需注意以下几点： 　　１、根据每天生产量挑选卧式混合机。因混合机每批物料加工时间约6分钟，加上出料及进料的时间，每批物料加工时间可按10分钟计，则1小时可以加工6批料。如选择每批加工量100千克的混合机，则每小时可加工600千克。用户可以根据自己的需要挑选卧式混合机。 　　２、根据卧式螺旋带式混合机工作原理，用于搅拌混合的双螺旋带向相反方向推送物料的能力应是基本一据统计，全球的包装机械需求正以每年5.3%的速度增长，2005年的需求额已达290亿美元。如此大的包装机械市场为世界范围内的包装机械生产商们提供了广阔的发展空间。 　　包装机械是随着新包装材料的出现和包装技术的不断革新而发展的。从我国四大发明中造纸技术的诞生为纸包装的产生提供条件开始，到1911年德国生产出全自动成形充填封口机，再到20世纪下半叶包装新材料、集装箱等的发明产生，每一种包装材料和技术的创新都促进和推动了包装机械的进一步完善和发展。 　　包装机械的发展为食品、药品的现代化加工和大批量生产提供了必要的保证，如果说制作过程是食品、药品生产的内在过程，那么包装过程就是其外在形药材均可采用该法干燥。远红外干燥可节省电能20％～50％，效果较好。    　　六、微波干燥法    　　这是一项20世纪60年代迅速发展起来的新技术，微波干燥实际上是通过感应加热和介质加热，使中药材中的水分和脂肪不同程度地吸收微波能量，并把它转变为热量从而达到干燥的目的。微波干燥可杀灭微生物和霉菌，并具有消毒作用，使药材达到卫生标准，并能防止药材在贮藏过程中发霉和生虫。目前我国生产的微波加热成套设备有915MHz和2450MHz两个频率。   （来源：中国制药设备网）

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