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粉体混合技术

  • 分类:应用知识
  • 作者:凯正环保工艺设备有限公司
  • 来源:凯正环保工艺设备有限公司
  • 发布时间:2020-08-18
  • 访问量:0

【概要描述】混合是将不同物理性质和化学性质的颗粒在空间上分布均匀的过程,在食品、医药、材料(尤指粉末冶金)、塑料、化肥、建筑等许多方面都有广泛的应用。对粉体进行高效混合至关重要,良好的混合状况是产品质量的保障。

粉体混合技术

【概要描述】混合是将不同物理性质和化学性质的颗粒在空间上分布均匀的过程,在食品、医药、材料(尤指粉末冶金)、塑料、化肥、建筑等许多方面都有广泛的应用。对粉体进行高效混合至关重要,良好的混合状况是产品质量的保障。

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粉体混合技术

 

混合是将不同物理性质和化学性质的颗粒在空间上分布均匀的过程,在食品、医药、材料(尤指粉末冶金)、塑料、化肥、建筑等许多方面都有广泛的应用。对粉体进行高效混合至关重要,良好的混合状况是产品质量的保障。

 

  1. 影响混合效果的几个主要因素

   影响粉体混合的因素可能归纳为四个方面:颗粒性质、混合机性能、工艺参数和混合环境。经验表明,任一元素的变化,都可能对混合过程和混合效果产生明显的影响。

   颗粒之间能否有效地混合,常用“相容性”来衡量,良好的相容性是实现均匀混合的关键因素之一。若两种颗粒不相容,则相互混合并保持稳定空间分布的能力小,分离的倾向性强,最终混合均匀度不高,并波动很大;若两者相容,即粉体的物性一致或相近,则能形成均相或相畴极小的微分体系,这种体系有利于提高并保持混合均匀度。粉体混合是一个受多因素影响的复杂过程,以往,人们在研究粉体的混合问题时,常对混合过程作适当简化,通过确定单一因素对混合效果的影响,来认识混合过程的主要特征。

 

  1. 混合过程和混合机理

   目前,普遍认为粉体的混合机理主要有扩散、对流和剪切三种,如图1所示,扩散指单个颗粒进入粉团的过程。连续旋转物面的粉体在边缘处不断分散、展开、互相掺和、渗透而混合;对流指相邻的粉团从物料中的一处移到另一处;剪切指物料不断被分割或粉末在滑移面上流动。颗粒间的相对运动,在物料面形成若干滑移面而相互混合,掺和。

                                                                        

                                           扩散           对流              剪切

 

实际的混合过程往往是几种混合机制的共同作用,不同的粉体在不同的混合器中,在不同的旋转速度下,粉体的混合运动形态不同,混合的效果也就不同。粉体的混合过程大致可以分为三个阶段:(1)对流混合阶段,混合进度很快;(2)对流与剪切共同作用阶段,与对流混合阶段相比,这一阶段混合速度有所减慢;(3)扩散混合阶段处于混合与分离的平衡状况,混合均匀度在某一均值附近上下波动。

 

  1. 混合过程的数值模拟

  颗粒流的数值模拟依据模型的不同分为三类:连续型、动能理论型和离散型。

  连续型忽略了颗粒物的离散属性,将其假设为服从质量守恒和动量守恒定律的连续体。因此,采用流体运动方程(结合能量、力学和传热方程)描述颗粒的行为。连续模型是从土壤塑性和流体力学中变换来的,一些连续模型还引入微观结构参数,用这些参数能描述颗粒物质的固体碎片分布状态和膨胀现象。这些模型大多用于库仑摩擦或碰撞占主导作用的告诉流动,也有结合这两种行为的模型。

  动能理论模型根据颗粒物中颗粒的接触与密气体中分子碰撞的相似性而建立。这些模型结合表征颗粒流特性的能量耗散方程,能用于描述某些特定情况下颗粒物的运动,例如搅拌颗粒体的表面,速度脉动近似于Maxwellian分布。采用统计平均方式,建立颗粒物的质量,动量和动能守恒方程。

  离散模型依据描述颗粒运动的规则不同而有多种形式。离散型包括:依据概率统计规律的蒙特卡罗法;采用确定性规律的单元自动操作法;以及由第一种定律推导的颗粒动力学。分子动力学模型在气体和液体系统的成功应用,优利德支持了颗粒动力学。

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发布时间:2019-11-22 00:00:00

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