三章粉碎混合.ppt

第  三  章   粉 碎 与 混 合 Size Reduction and Mixing 第一节  粉 碎 3-1 3-1 粉碎的基本概念和原理 3.1A   固体颗料的粒度1．粒度    固体颗粒的大小称为粒度(particle size）球形颗粒，粒度即为直径非球形颗粒有名义粒度1）以表面积为基准的名义粒度（2） 以体积为基准的名义粒度2．球形度和形状因数（1）  球形度（2）形状因数       设L为选取颗粒的某一代表性尺寸，VP=aL3, SP=6bL2        形状因数         如果选取L=dv,则： 3．平均粒度          设：（1）算术平均粒度dAM （2）几何平均粒度dGM       （3）体面平均粒度dvs        3.1B 粉碎力和粉碎能耗1． 粉碎比2.. 粉碎力   主要粉碎力一般有三种：挤压力冲击力和剪力（摩擦力） 3. 粉碎能耗              不同的假说， n 的取值不同1）Rittinger 法则   n=2    适于磨碎 （2）Kick 法则          n=1   适于粗碎  （3）Bond 法则          n=1.5  适于中碎  3.1C   粉碎速率     设Rd为粒度大于d的物料体积(或质量)分数， 3-23-2 粉碎设备3 .2A  辊式破碎机      设原料颗粒直径为d 1,辊的直径为D            辊的开度为 s 理论生产能力     应必   （静摩擦因数               ）3.2B   锤式粉碎机              活动锤式粉碎机主要由机体、转子、锤片和筛板等部件组成。

这种粉碎机兼有冲击和剪切（摩擦）作用3.2C  盘式粉碎机               又称爪式粉碎机两个相对运动的圆盘，每个圆盘上装有若干依同心圆排列的齿状、针状或棒状的指爪3.2D  盘式磨碎机和碾磨3.2E   球磨机              随圆筒转速变化，磨介钢球的运动可有三种状态：（1）        泻落（2）        抛落（3）        离心旋转     对钢球进行受力分析，当转动筒体推举钢球至A点时，若钢球重力的法向分力N与离心力C相等，      出现离心旋转状态的最小转速称临界转速 nc，此时α=0            应 n

m=m1+m2 mw=m1w1+m2w2 mw=m1+m2w2 3.3D  筛分速率        对不可筛过物进行物料衡算：       若给料中可筛过物含量低时，m值可近似作为常量：            3-4 筛分设备3.4A  转筒筛      正六角形转筒筛筛面上某颗粒的受力分析      重力和离心力沿筛面分力的代数和T为：      颗粒所受的摩擦力f      筛分的必要条件T f简化后得：而六角形转筒，    最大为30°，tg30° =0.58圆形转筒，筛面处处        =03.4B    平面回转筛物料在筛面上产生相对运动的条件就为C f将                     代入：第三节    混     合              3-5  混合的基本理论 3.5A  混合的均匀度概念             各个局部小区域体积的平均值，称为分离尺度（separation  size）,各个局部区域内的浓度与平均浓度之间的偏差，称为分离强度（separation intensity）. 符合下列条件之一，则可认为是混合合格的制品：（1） 分离尺度小于检验尺度，且分离强度小于容许偏差;（2） 分离尺度虽大于检验尺度，但分离强度充分小于容许偏差，足以补偿前者；（3） 分离强度虽然大于容许偏差，但分离尺度充分小于检验尺度，足以补偿前者。

均方差：混合指数：3.5B 混合机理（1） 对流混合（2） 扩散混合（3） 剪力混合3.5C   混合速率分离变量积分：                3-6      液体的搅拌混合3.6A  搅拌器搅拌将产生三种基本流：（1） 切向流（2） 轴向流（3） 径向流按桨叶结构形式的不同，搅拌器主要分桨式、涡轮式和旋桨式三种1.桨式搅拌器桨式搅拌器2.涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器3.旋桨式搅拌器旋桨式搅拌器3.6B   搅拌所需功率    P=f(n,d,ρ,μ)式中      ——搅拌的欧拉(Euler)数，Rem——搅拌的雷诺(Reynolds)数，Frm——搅拌的弗鲁德(Froud)数，采取措施使中央旋涡受到抑制，Eum=CRema               3-7    乳  化3.7A   乳化液的稳定性     从热力学原理分析，乳化液在本质上是不稳定的为了增大乳化液的稳定性，常常需要加入乳化剂乳化剂的作用主要有三方面：（1）  降低两相界面的界面张力（2）  使液滴表面带同种电荷（3）  在油水界面形成吸附膜引用Stokes公式：3.7B   乳化设备1．   胶体磨  立式 n = 3000～10000r/min2．   均质机（1）结构及工作原理   均质机（homogenizer）主要由高压泵和均质阀所组成。

2）均质压力和能耗          修正Weber数：粉碎比 均质的功率：      3-8   浆体的混合及塑性固体捏和   3.8A  浆体的混合    3.8B  塑性固体的捏和捏和所用的设备是捏和机（kneader）              3-9   固体的混合固体混合一般多为间歇式操作其方法可分为两类：一类为容器固定型，另一类为容器旋转型1． 转鼓式混合器       最广泛应用的是双锥混合器和双联混合器2． 螺带式混合器3． 螺旋式混合器。