![氣流粉碎與分級技術]( "氣流粉碎與分級技術")
一、?發(fā)展與應用所謂“超微粉體”，國內外目前對這一名詞尚無嚴格的界定。有人定義粒徑小于100um的為“超微粉體”，也有人定義粒徑小于1um的為“超微粉體”。但通常的習慣做法是小于500目（即30um）以下的粉體，即稱之為“超微粉體”。固形物質經(jīng)過超微粉碎后，使其處于微米甚至納米尺寸時，該物質的物理、化學特性都將發(fā)生極大的變化。例如：TiO2，當其粒度為20?nm時可見光的遮蓋力最佳，可作為高檔油漆、油墨材料。粒徑減小到10～60?nm時，則具有透明性，強紫外線光的吸收能力，可作為高檔化妝品及透明涂料等。??又如植物花粉，被譽為“微型營養(yǎng)寶庫”，對人體有優(yōu)良的保健作用，但花粉的單體都具有堅硬的外殼，直接服用則無法被人體吸收。而經(jīng)過超微粉碎，使花粉破壁，有效成分得以完全釋放，由此開發(fā)的花粉系列產品，可直接被人體所吸收。??利用“超微粉體”的特異性能，在軍事上涂裝于飛機、艦船和坦克的表面，可制成隱身飛機、艦船和坦克，在航天領域，可制成耐高溫、高壓的輕型材料及新型燃料。在化工、塑料、油漆、涂料等行業(yè)中，“超微粉體”可制成高強度、高附著力的高檔新產品。在醫(yī)藥和醫(yī)療領域，將藥品制成“超微粉體”，經(jīng)研究表明，可提高藥品的溶出度，減輕毒副作用，無論內服或外用，都能明顯提高療效?？傊谖覈鴱陌?、九十年代開始才逐步被越來越多研究部門和行業(yè)所重視。今后，必將在新材料、醫(yī)藥、日化、保健、化工、軍工、電子、航天等領域內取得全新的長足的發(fā)展。?二、氣流粉碎與分級超微粉體的制備通常有物理和化學兩種方法。物理方法中，又可劃分為干法和濕法兩種。在化學方法中，又可分為氣相法、液相法等。在物理方法中，干法超微粉碎又可分為球磨機、震動磨機、氣流粉碎機等，濕法超微粉碎機械中包括液流粉碎機、均質機等。在化學方法中，氣相法又包含真空蒸發(fā)法、氣相化學反應法、等離子體法等。在液相法中，主要有沉淀法、氧化加氫分解法、還原法、噴霧干燥法、冷凍干燥法等。下面重點介紹物理方法中的氣流粉碎與分級機。氣流粉碎機屬于物理方法中干法粉碎類。氣流超微粉碎機。目前，在工業(yè)上應用十分廣泛， 以其結構簡單、產品細、分布狹窄、純度高而享有盛名。氣流超微粉碎機有以下幾種基類型：（1）?水平圓盤式氣流粉碎機；（2）?循環(huán)管式氣流粉碎機；（3）?對噴式（逆向）氣流粉碎機；（4）?撞擊板式（靶式）氣流粉碎機；（5）?流化床式氣流粉碎機。氣流粉碎機集多噴管技術、流化床技術和臥式分級技術于一身，實現(xiàn)了流場多元化及料層流態(tài)化與臥式分級化體系。此外，采用了氣體密封等多項新技術，可保證該機安全、高效、穩(wěn)定地運行。三、組成及工作原理。氣流粉碎機組由空壓機、空氣凈化器系統(tǒng)、氣流粉碎機、分級機、旋風分離器、除塵器、排風機等組成。中、小型流化床式氣流超微粉碎機，通常將超音速氣流粉碎機、分級機、旋風分離器及除塵器、排風機等組合成一體機，可節(jié)省占地面積，有利于安裝、運輸和使用。１．?粉碎原理流化床式氣流超微粉碎機由料倉、螺桿加料器、進料室、粉碎室、旋風分離器、除塵器等組成。首先，待粉碎物料由料倉經(jīng)螺桿加料器，輸送至進料室，在重力作用下物料落入粉碎室。粉碎室四周和設有相向排列的經(jīng)特殊設計的高壓進氣噴嘴。經(jīng)過凈化和干燥的壓縮空氣自噴嘴射出，形成超聲氣流。物料在高速氣流交點中心發(fā)生碰撞，瞬間內被粉碎。經(jīng)粉碎的粒子隨氣流上升至分級室，合格的粒子隨氣流進入旋風分離器，最終獲得所需產品，尾氣進入除塵器排出。較大的顆粒在分級機作用下，重新回落粉碎室，再次被粉碎，直至獲得合格的產品。2．氣流分級原理在超細粉碎過程中，要想獲得數(shù)微米甚至更微細的粉體，采用普通的篩分方法是行不通的。因此本機在分級室內設置有渦輪式分級系統(tǒng)，這是利用離心力場的典型結構。粉碎室內被粉碎的物料，受上升氣流的推動，在分級室臥式渦輪分級機的作用下，如果在渦輪旋轉斷面邊緣處有同一顆粒，此顆粒將受到離心力場兩種不同力的作用。即由渦輪旋轉而產生的離心慣性力F和氣流阻力R。假設顆粒的粒徑為d、密度為δ、介質的密度為ρ、顆粒的切向速度為Ut、渦輪平均半徑為r、介質粘度為η、顆粒的徑向速度為Ur。這兩個力可分別用下列方程式表示：R=3πηd Ur當顆粒較大時，所受離心力大于阻力，即F>R時，大顆粒沿渦輪切線方向飛向分級室器壁，然后返回粉碎室重新被粉碎。當離心力小于阻力，即F