气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状
超微气流粉碎技术的应用研究
V0 1 . 3 2 No . 3
超 微 气 流 粉 碎 技 术 的 应 用 研 究
罗 文 ,蔡 艳 华 , 郝 海 涛 ,张 申伟 ,张 琪
( 1 . 重 庆 理 工 大学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 , 重庆 巴南 4 0 1 3 2 0 ; 2 . 重 庆文 理 学 院 材 料 与 化 工 学 院 , 重庆 永川 4 0 2 1 6 0)
1 基 本 原 理 及 发 展 现 状
超微 气流 粉碎技 术是 将干 燥 、 净化 后 的压 缩
气体 通过 喷嘴 产生 高速气 到冲击 、 碰撞、 剪切 等 作用 而 被粉 碎 ; 被 粉 碎 的颗 粒 随 气 流分 级 , 细 度要 求 合格 的颗粒 由捕集 器收 集 , 而未 达要 求 的粗 颗粒 再 返 回粉碎室 继续 粉碎 , 直 至达 到所 需 细度 并被
度高、 均 匀性 与分散 性好 以及 生 产能 力大 和 自动
制备超 细粉 体 的 气 流 粉碎 机 有 靶 式 、 对 喷式 、 扁 平式 、 循环 管式 和 流 化 床 对撞 式 5种类 型… . 随
化 程 度 高等 特 点 , 在食品、 医药、 化工、 矿 物 等领
域 得到 了广 泛应用 . 随着超微 气 流粉碎 技 术 的 不 断完 善与 研究 的深入 , 其应 用 范 围也 拓展 到 了
[ 作者简介 ] 罗文( 1 9 8 8一) ,男 ,I  ̄ I J I l 内江 人 ,硕 士 ,主 要 从 事 微 纳米 工 程技 术 方 面 的研 究 . [ 通讯作者 ] 蔡艳 华 ( 1 9 8 2一) ,男 , 重 庆 人 ,讲 师 , 博 士 ,主要 从 事 超 微 粉 碎 技 术 和 高 分 子 材 料 改性 方 面 的研 究 .
国内气流磨在实际应用中的问题以及解决之道
气 流磨 的应 用
汽 (0 ~4 0 3 0 0 ℃)的能量对 固体物料 进行超 微粉 碎的设备 。
制定气 流磨行 业标准 ,从各 个方 面规范这个 行业 。科 技
气 流 磨 是 一 种 利 用 高 速 气 流 (0 ~5 0 s 3 0 0 m/ )或 过 热 蒸 的进 步 使 得 气 流 磨 市 场 出现 了 “ 花 齐 放 ” 的 局 面 ,但 是 没 百 有 一个标 准来规 范就 显得 杂乱无 章 。 一
实用新 型专利 。
解 决 了气 流粉碎机 的节能 问题 ,将极大地 扩大 了气流粉
从 技 术层 面 来 看 ,国 产 气 流磨 的 不 足 之 处 是 缺 少 小 时 产 碎机 的应用 。而考 虑到 目前国家提 出的 “ 能环 保”的要 求 , 节
等的超 细粉碎 加工 。
3 环保与节能 两手都要抓 .
目前 环 保 早 已不 是 气 流 粉 碎 机 所 面 临 的 问题 ,凡 是 捕 集
气 流 磨 在 实 际应 用 中 出现 的 问题
国产 气流磨在 仿制和 消化 吸收 国外设备 的基 础上 也有所 做得好 的不漏气 的系统 都 已基本 实现 “ 零排放 ” ,工作场地不 创 新 ,尤 其是在旋 流式气流 磨 、靶 式气 流磨 、流 化床式 气流 用扫地 ,只要拖 地 。所 以,气 流式粉 碎机面临 的主要 问题 还 密以及提 高扁平式 气流磨 的耐磨性等 方面有一 些发 明专利和 是节 能 的问题 。
规模 的气流磨机最 细可加 丁 d -3~5 m 的 粉 体 产 品 , 产 量
一
次破 碎 率 和 能 量 的 利 用 率 。 第 三 ,研 制 具 有 高 耐 磨 高 韧 性
从 每 小 时 几 十 公斤 到 几 吨 。 在 国 内超 细 粉 碎 设 备 厂 商 中 ,气 易 损 件 入 磨 辊 磨 环 的 使 用 寿 命 ,提 高 生 产 率 ,节 约 成 本 。第 流磨 机 的生产 厂家最 多 。 目前气 流磨机 主要 有数 十种 规格 。 一
气流粉碎技术及其在中药超微粉体中的应用
气 流 粉 碎 技 术 及 其
在 中 药 超 微 粉 体 中的 应 用
气流粉碎技术是 利用物料在高速气流的作用 下, 获 得 巨 大 的 动 能 ,在 粉 碎 室 中 造 成 物 料 颗 粒 之 间 的
高 速 碰 撞 、 剧 烈 摩 擦 , 同 时 高 速 气 流 对 物 料 产 生 剪 切 作 用 ,从 而 达 到 粉 碎 物 料 的 目 的 , 它 能 将 原 料 加 工 成 极 细 的 粉 末 ( 1 m ) 它 的优 点 在 于 :1 粉 碎 温 < 0 。 、 度 低 , 可 粉 碎 热 敏 性 、 低 融 点 的 物 料 。 2 、 生 产 周 期
粒 度 、粒 度 分布 、颗 粒 形 状 、 比表 面 、孔 容 、孔 径 、 晶 相 、 导 电 、 磁 性 、 光 吸 收 、 光 导 等 一 系 列 性 能 ,不 同 粉 体 有 不 同 的 要 求 。 如 对 不 同 类 型 的 纸 张 要 求 不 同 晶相 的 碳 酸 钙 ;封 装 S O , 同 的 形 状 ,会 产 生 不 同 i 不 的效果 。 目 前 , 我 国 无 机 超 微 细 粉 体 材 料 的 研 究 开 发 刚 刚 起 步 , 无 论 天 然 非 金 属 矿 物 加 工 , 还 是 人 工 合 成 超 微 细 粉 体 的 研 究 开 发 都 起 步 较 晚 。 近 年 来 在 磁 性 记 录 介 质 、 电 子 陶 瓷 、 高 档 油 漆 、 油 墨 、涂 料 等 行 业 , 引
体 材 料 仍 主 要 靠 进 口 。 另 外 ,我 国 目 前 从 事 超 微 细 粉 体 材 料 的 研 究 开 发 单 位 很 多 , 研 究 开 发 的 品 种 也 不 少 , 但 由 于 技 术 难 度 大 , 应 用 领 域 和 产 品 市 场 的 开 发 较 缓 慢 等 多 种 原 因 , 只 有 少 部 分 产 品 已 经 工 业 化 , 大
气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状
气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下,获得巨大的动能,在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦,同时高速气流对物料产生剪切作用,从而达到粉碎物料的目的,它能将原料加工成极细的粉末(气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下,获得巨大的动能,在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦,同时高速气流对物料产生剪切作用,从而达到粉碎物料的目的,它能将原料加工成极细的粉末(<10μm)。
该技术的应用几乎遍及所有的精细加工行业,如化工、医药、食品、塑料、矿业、金属材料等,在许多特定的粉体领域占有特殊的地位。
目前工业上应用的气流粉碎机主要有以下几种类型:扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨、对喷式气流磨、靶式气流磨。
其中扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨应用较为广泛,现将其工作原理做一个简单阐述:1、扁平式气流磨作为粉碎动能的高压气流进入粉碎腔外围的稳压储气包作为气流分配站,该气流经过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流后进入粉碎磨腔,同时物料经文丘里喷嘴加速导入粉碎磨腔内进行同步粉碎。
由于拉瓦尔喷嘴与粉碎腔安装成一锐角,因此该高速喷射流在粉碎腔内带动物料做循环运动,颗粒之间以及颗粒与固定靶板壁面产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
微细颗粒在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管道进入旋风分离器进行收集,粗粉在离心力的作用下被甩向粉碎腔周壁做循环运动并继续粉碎。
2、流化床对喷式气流磨物料通过螺旋进料器进入粉碎腔后,由数个相对设置的喷嘴喷汇出高速气流冲击能,及气流急速膨胀呈流化床悬浮沸腾而产生的碰撞、摩擦力对物料进行粉碎。
粗细混合粉在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮分级装置,细粉强制通过分级装置,并由旋风收集器及布袋除尘器捕集,粗粉受重力以及高速旋转的分级装置产生的离心力甩向四壁并沉降返回粉碎腔继续粉碎。
3、循环管式气流磨原料由文丘里喷嘴加入粉碎腔,高压气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的跑道形循环管式粉碎腔,加速颗粒使之相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题摘要:粉末冶金是一种制取金属粉末,以及采用成型和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成制品的工艺技术。
其具有精度高、效率高、成本低的特点。
粉末冶金工艺的第一步便是制备粉末。
制粉技术分为很多方法例如:气流粉碎法、球磨粉碎法、涡旋研磨法、电化学腐蚀法、还原法、雾化法、旋转电极法、超速凝固法、溶盐沉淀法、水热法、电解法、热离解法、气相沉积法、溶胶-凝胶法、自蔓延高温合成法……本文将主要介绍气流粉碎法制粉技术的原理、设备、特点、效能分析及发展方向。
关键词:气流粉碎法;超细粉体;一.气流粉碎法原理气流粉碎是利用气流的能量进行粉碎的。
该方法广泛用于非金属矿物及化工原料等的超细粉碎,产品细度可达0.1~ 45微米.气流粉碎所用的装置,叫做气流粉碎机。
气流粉碎机又称气流磨(Fluid Energy Mill),或称喷射磨(Jet Mill),是一种高效的超微粉碎设备。
与传统的机械式粉碎机原理不同,它是利用高压气体通过喷嘴产生的高速气流所孕育的巨大动能,使物料颗粒发生互相冲击碰撞,或与固定板(例如冲击板)冲击碰撞,达到粉碎目的的。
[1]要使颗粒得到充分的粉碎,粉碎力是一个主要的作用力,气流是粉体颗粒获得能量和速度的动力,粉碎时颗粒所需要的粉碎冲击速度为:[10]式中,σ-物料强度极限,g-重力加速度,E-弹性模量,γ-物料重度,ν-冲击速度ε-冲击粉碎后的恢复速度。
从公式可以看出,物料颗粒冲击破坏所需要的速度与颗粒的强度极限、弹性模量及重度等机械性能有关,同时颗粒表面形态和结构形态也对冲击速度有很大的影响,但颗粒表面和内部总是存在着各式各样的缺陷,如裂纹、微孔等,能使应力高度集中,从而降低了颗粒的强度,但是在实际粉碎过程中还存在许多不可预测的因素,所以应使粉碎物料的冲击速度相对大一些,这样才能保证所需的粉碎细度.二.气流粉碎设备气流粉碎机自20世纪30年代问世以来,经过许多研究者的努力,其结构不断更新,种类不断增多,先后出现了扁平式(或圆盘)气流磨、循环式气流磨、对撞式气流磨、流化床气流磨、靶式气流磨、超音速气流磨等。
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题摘要:粉末冶金是一种制取金属粉末,以及采用成型和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成制品的工艺技术。
其具有精度高、效率高、成本低的特点。
粉末冶金工艺的第一步便是制备粉末。
制粉技术分为很多方法例如:气流粉碎法、球磨粉碎法、涡旋研磨法、电化学腐蚀法、还原法、雾化法、旋转电极法、超速凝固法、溶盐沉淀法、水热法、电解法、热离解法、气相沉积法、溶胶-凝胶法、自蔓延高温合成法……本文将主要介绍气流粉碎法制粉技术的原理、设备、特点、效能分析及发展方向。
关键词:气流粉碎法;超细粉体;一.气流粉碎法原理气流粉碎是利用气流的能量进行粉碎的。
该方法广泛用于非金属矿物及化工原料等的超细粉碎,产品细度可达0.1~ 45微米.气流粉碎所用的装置,叫做气流粉碎机。
气流粉碎机又称气流磨(Fluid Energy Mill),或称喷射磨(Jet Mill),是一种高效的超微粉碎设备。
与传统的机械式粉碎机原理不同,它是利用高压气体通过喷嘴产生的高速气流所孕育的巨大动能,使物料颗粒发生互相冲击碰撞,或与固定板(例如冲击板)冲击碰撞,达到粉碎目的的。
[1]要使颗粒得到充分的粉碎,粉碎力是一个主要的作用力,气流是粉体颗粒获得能量和速度的动力,粉碎时颗粒所需要的粉碎冲击速度为:[10]式中,σ-物料强度极限,g-重力加速度,E-弹性模量,γ-物料重度,ν-冲击速度ε-冲击粉碎后的恢复速度。
从公式可以看出,物料颗粒冲击破坏所需要的速度与颗粒的强度极限、弹性模量及重度等机械性能有关,同时颗粒表面形态和结构形态也对冲击速度有很大的影响,但颗粒表面和内部总是存在着各式各样的缺陷,如裂纹、微孔等,能使应力高度集中,从而降低了颗粒的强度,但是在实际粉碎过程中还存在许多不可预测的因素,所以应使粉碎物料的冲击速度相对大一些,这样才能保证所需的粉碎细度.二.气流粉碎设备气流粉碎机自20世纪30年代问世以来,经过许多研究者的努力,其结构不断更新,种类不断增多,先后出现了扁平式(或圆盘)气流磨、循环式气流磨、对撞式气流磨、流化床气流磨、靶式气流磨、超音速气流磨等。
气流粉碎机原理_特点及工业应用
气流粉碎机原理_特点及工业应用1.物料进料:物料通过进料口进入气流粉碎机内部。
2.气流加速:进料后,通过压缩空气或气流发生器注入高速气流,物料与气流混合形成物料气流混合物。
3.撞击粉碎:物料气流混合物在高速气流的作用下,经过多次撞击、剪切作用粉碎。
4.分级收尘:粉碎后的物料及细微粉尘通过离心分选器对其进行分级和分离,较细的粉尘通过排气管排出,而较大的颗粒物料则从出料口输出。
1.粉碎细度可调:通过调节进料速度、气流速度和气流加速器的结构,可以实现对细度的控制和调整。
2.粉碎效率高:由于利用了高速气流的动力,使得物料与气流之间发生强烈的撞击和碰撞,粉碎效果较为理想。
3.无污染、无粉尘飞扬:气流粉碎机内的高速气流可有效地将粉尘固定在设备内部,并通过系统的粉尘收集器进行收集,减少了对环境的污染和粉尘危害。
4.设备结构简单、维护方便:气流粉碎机结构简单,只需少量易损件,所以维护成本较低,操作方便。
1.食品行业:可用于食品加工中的粉体物料的细碎和超细加工,例如:米粉、面粉、糖粉等。
2.制药行业:可用于药品原料的粉碎和超细加工,如中药材的粉碎和中药制剂的超细加工。
3.化工行业:可用于各类化工原料的细碎和超细加工,如颜料、染料、粉末涂料等。
4.冶金行业:可用于金属粉末的粉碎和超细加工,例如:铁粉、铜粉等。
5.矿山行业:可用于各类矿石的细碎和超细加工,如石灰石、石英石等。
6.塑料行业:可用于各类塑料颗粒的粉碎和超细加工,如聚乙烯、聚丙烯等。
综上所述,气流粉碎机是一种高效、环保的粉碎设备,具有粉碎细度可调、粉碎效率高、无污染等优点,并广泛应用于食品、制药、化工、冶金、矿山和塑料等行业。
我国粉碎机现状及发展方向
我国粉碎机现状及发展方向1、概述超细粉碎机及超细分级机的发展及使用与非金属矿物工业的发展是密不可分的,尤其是近来,我国非金属矿物工业的发展以及破碎机行业的发展使得超细粉碎及超细分级技术也得到了进一步提高。
因此,以非金属矿物工业的发展为背景,来分析我国超细粉碎机及超细分级机的现状及其发展的市场空间。
2、我国非金属矿物工业现状及其制备问题。
目前中国的非金属矿物工业已具有相当大的规模,产量和出口量都呈现增长趋势。
但国产的产品质量和档次不高,不能满足现代的高新技术和新材料产业发展的要求,许多非金属矿物深加工产品还要依赖进口,如国内高中档玻璃原料及电子级球形硅微粉完全依赖进口。
非金属矿物许多都是白色矿物,对其进行深加工作业的第一基本要求就是提高其白度,其次就是保护石墨类鳞片和带有纤维类矿物的矿物纤维。
了解矿物的特性和对其深加工的要求,可以巧妙地组合工艺流程,达到节能、环保、简易,且得到最好的精矿品位和最好的回收率的目的。
对非金属矿物进行超细加工的目的主要是开发非金属矿物在超微(细)粉体状态的特殊性能。
2.1充分发展小颗粒的各种效应发展小颗粒粒子的各种效应是我们研究超细粉体的基本目的。
由于超微(细)粉体将会带来量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应,这对开发非金属天然纳米材料(如石墨、沸石、高岭土、硅藻土、珍珠岩等)和合成的非金属矿物纳米材料(如碳酸钙、钛白粉、二氧化硅、炭黑等)的用途都是十分重要的。
2.2先有高纯化,再有超细化高纯化是为防止外来杂质的干扰,进而充分体现物质本身的特性。
许多产品没有高纯化就没法体现其价值,例如W(SiO2)为99.99%的超细粉目前我国仅限于试验室成果,还没有工业化实践,而进口的高档产品价格可达15万吨,W(ZrO)为99.999%的超细粉价格为普通耐火材料用ZrO粉的300多倍。
有了纯度,才有可能谈超细化,否则有了细度但是纯度不够要求,这等于是浪费人力、物力及财力。
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状
超细粉体制备技术研究的内容及发展现状随着科学技术的不断发展,超细粉体制备技术在材料科学、化学工业、医药领域等方面扮演着越来越重要的角色。
超细粉体具有较大的比表面积、高活性和特殊的物理化学性质,因此广泛应用于催化剂、涂料、电子材料等领域。
本文将着重介绍超细粉体制备技术的研究内容以及目前的发展现状。
超细粉体制备技术的研究内容主要包括物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要有机械法、凝胶法、气相法等;化学方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。
这些方法各有特点,可以根据需要选择合适的方法进行制备。
物理方法中的机械法是一种常用的制备超细粉体的方法。
通过机械力的作用,将原料粉体不断粉碎,直至达到所需的颗粒尺寸。
常用的机械法有球磨法、高能球磨法等。
机械法制备的超细粉体具有颗粒尺寸均匀、形状规则等特点,但制备过程中能量消耗较大,易产生热量,需要进行冷却。
凝胶法是一种通过凝胶的形成来制备超细粉体的方法。
主要包括溶胶-凝胶法和反应凝胶法。
溶胶-凝胶法是将溶液中的金属离子通过溶胶聚合到凝胶颗粒上,形成胶体颗粒,经过干燥后得到超细粉体。
反应凝胶法是将溶液中的金属离子与还原剂发生反应,生成凝胶颗粒,再经过煅烧得到超细粉体。
凝胶法制备的超细粉体具有颗粒尺寸可调、分散性好等特点,但制备过程中需要控制溶胶的形成和凝胶的稳定性。
气相法是通过气相反应制备超细粉体的方法。
主要有气溶胶法和气相沉积法。
气溶胶法是将溶胶颗粒悬浮在气体中,通过气体的传输和控制,使溶胶颗粒在气相中聚集成为超细粉体。
气相沉积法是将气体中的原料分子在高温条件下反应生成超细粉体,然后通过凝聚机制使其沉积到基底上。
气相法制备的超细粉体具有纯度高、颗粒尺寸可调等特点,但制备过程中需要控制气体流动和温度条件。
在超细粉体制备技术的发展现状方面,近年来,随着纳米科技的兴起,纳米粉体的研究得到了广泛关注。
纳米粉体是指粒径小于100纳米的超细粉体。
纳米粉体具有更大的比表面积和更高的活性,表现出与传统材料不同的物理化学性质。
超细粉碎行业发展现状
超细粉碎行业发展现状超细粉碎行业是指将物料粉碎到纳米或次微米级别的技术和设备,该行业主要应用于矿山、冶金、化工、建材等领域。
随着科技的进步和产业需求的增加,超细粉碎行业得到了快速发展。
目前,超细粉碎行业的发展状况比较乐观。
一方面,科技的进步带来了超细粉碎技术的升级和创新。
新型超细粉碎设备的出现大大提高了生产效率和产品质量。
例如,气流粉碎机和湿法超细磨机等先进设备的出现,使得超细粉碎过程更加高效、精确和环保。
另一方面,超细粉碎行业所应用的领域也在不断扩大。
尤其是在新材料、新能源和环保等领域,超细粉碎技术发挥了重要作用。
例如,在新能源领域,超细粉碎技术可用于制备太阳能电池材料;在环保领域,超细粉碎技术可用于处理废物和污水。
因此,超细粉碎行业有着广阔的发展前景。
然而,超细粉碎行业也面临着一些挑战。
首先,超细粉碎设备的研发和制造需要高投入和技术支持,这对于中小企业来说是一个制约因素。
其次,超细粉碎过程对设备的操作要求较高,需要有经验且专业的操作人员。
再者,超细粉碎行业对环境保护要求较高,废气、废水等的处理成本较高也制约了行业的发展。
此外,超细粉碎行业的市场竞争激烈,需要不断进行技术创新和产品升级以提高市场竞争力。
为解决这些问题,超细粉碎行业需要加强与科研院所、高校和企业的合作,推动技术创新和产业升级。
同时,加强对人才培养的投入,提高操作人员的专业技能和知识水平。
此外,加大对环境保护的投入,研发和推广高效的废气、废水处理设备。
最后,加强行业协会和组织的建设,促进行业内的交流与合作,提升行业整体的竞争力。
总的来说,超细粉碎行业发展现状总体良好。
随着技术的进步和需求的增加,超细粉碎行业有着广阔的发展前景。
然而,行业仍然面临着一些挑战,需要加强技术创新、人才培养和环境保护等方面的工作,以促进行业的健康发展。
气流粉碎机原理_特点及工业应用
气流粉碎机原理_特点及工业应用气流粉碎机是一种以高速气流为动力,通过碰撞、剪切、摩擦等作用将物料粉碎成细粉的设备。
它以高速气流旋转粉碎板雾化物料,并通过集束装置将粉碎物料输送到粉碎器中,再经过激流管的作用,将物料粉碎成所需的颗粒大小。
1.高效粉碎:气流粉碎机采用高速气流作为动力,物料在高速气流的作用下,呈现出高速旋转和剧烈撞击的状态,从而实现了快速高效的粉碎效果。
2.均匀粒度:气流粉碎机采用的是气流粉碎技术,物料经过粉碎后,颗粒呈现出均匀、细腻的特点,且粒径分布范围较窄,满足了不同工业领域对于粉末颗粒大小的要求。
3.节能环保:气流粉碎机在粉碎过程中无需添加任何化学物质,避免了对环境的污染,并且能够高效利用能量,减少了能源的浪费。
4.适应性广:气流粉碎机适用于大多数物料的粉碎,可以处理各种硬度、湿度和粘度的物料,比如化工原料、食品添加剂、药品、颜料等。
工业应用方面,气流粉碎机有以下几个应用领域:1.医药行业:气流粉碎机可用于制药原料的粉碎,如中草药粉碎、中草药制剂工艺的粉碎等。
由于粉碎后的颗粒均匀细腻,有利于提高药物的溶解性和吸收性。
2.化工行业:气流粉碎机在化工行业中广泛应用于颜料、涂料、染料、橡胶助剂等原料的粉碎,粉碎后的颗粒均匀细致,有助于提高产品的质量和细度。
3.食品行业:气流粉碎机可用于食品添加剂的粉碎,如植物提取物的粉碎、食品添加剂的微粉制备等。
粉碎后的细粉能够更好地溶解和均匀混合,提高产品的质量和稳定性。
4.冶金行业:气流粉碎机在冶金行业中可用于矿石、金属粉末的粉碎,通过粉碎可以增加物料表面积,促进矿石中的金属元素的释放和提取。
总之,气流粉碎机以其高效粉碎、均匀粒度、节能环保等特点,在多个工业领域中都有广泛应用,为物料的深加工提供了有效的解决方案。
2024年超微粉碎机市场前景分析
2024年超微粉碎机市场前景分析1. 引言超微粉碎机是一种用于将物料粉碎至微米级或亚微米级的设备。
随着科技的不断发展和工业生产对细微颗粒的需求增加,超微粉碎机市场迎来了前所未有的机遇。
本文将对超微粉碎机市场前景进行分析。
2. 市场概况在当前全球经济不断增长的背景下,工业界对超微粉碎机的需求正在不断增加。
超微粉碎机广泛应用于化工、制药、食品、建材等行业,以满足不同领域对粉碎粒度的要求。
此外,随着生物医药行业的快速发展,对超微粉碎机的需求也在快速增长。
3. 市场驱动因素3.1 科技进步近年来,超微粉碎技术不断推进,使得超微粉碎机在细微颗粒处理方面具有更高的精确度和效率。
科技的进步不仅提升了产品质量,还降低了生产成本,从而进一步推动了市场的发展。
3.2 工业需求增加随着工业生产对微米级和亚微米级颗粒的需求日益增加,超微粉碎机具备了满足这一需求的能力。
尤其是在高新技术产业和新材料领域,对超微粉碎机的需求将持续增长。
3.3 生物医药行业发展生物医药行业对超微粉碎机的需求主要集中在药物制剂和生物制品制造方面。
随着人们对健康的重视和医疗技术的进步,生物医药行业的发展前景广阔,将为超微粉碎机市场带来巨大的增长潜力。
4. 市场挑战4.1 高成本超微粉碎机的制造和维护成本较高,这可能限制一些小型企业的投入和发展。
同时,高成本也使得产品价格较高,对市场需求的扩大产生一定的限制。
4.2 技术壁垒超微粉碎技术相对复杂,对操作人员的技术要求较高。
此外,超微粉碎机的研发和制造需要一定的技术实力和专业知识,这可能存在一定的技术壁垒。
5. 市场竞争超微粉碎机市场竞争激烈,主要厂商包括A公司、B公司和C公司等。
这些公司不断研发出更加先进和高效的超微粉碎机产品,以满足市场需求。
此外,一些新兴企业也加入到市场竞争中,进一步加剧了竞争态势。
6. 市场前景展望虽然超微粉碎机市场面临一些挑战,但其发展前景仍然乐观。
推动市场发展的关键因素包括科技进步、工业需求增加和生物医药行业的发展。
超微粉碎技术的应用现状与发展趋势
超微粉碎技术的应用现状与发展趋势第15卷第3期2009年6月超微粉碎技术的应用现状与发展趋势谢瑞红,王顺喜,谢建新,孙旭清(1.中国农业大学工学院,北京100083;2.中国农业机械科学研究院特种行走机械研究所,北京1o0O83;3.江苏牧羊集团,江苏扬州225127)摘要:简要介绍了超微粉碎的定义,分类,理论,以及超微粉体的特性,阐述了超微粉碎技术的主要应用领域及其在各个领域的应用情况,并列举了国内外常用或新型的超微粉碎设备,最后提出了超微粉碎技术的发展趋势厦需要着重解决的问题.关键词:超微粉碎技术;应用;发展趋势中图分类号:TB383文献标志码:A文章编号:1008—5548(2009)03—0064—04 ApplicationandDevelopmentTrendofSuperfineComminutionTechnologyX/eRuiho,WangShunxi,XieJianxin,SunXuqingz(1.SchoolofEngineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083:2.InstituteofSpecialMechanicalWalking,ChinaAgriculturalMachinery InstituteofScienceandTechnology,Beijing100083;3.JiangsuMuyangGroup,Yangzhou225127,China)Abstract:Thedefinition,classificationandtheoryofsuperfinecomminution weresummarized.Thecapabilitiesofsuperfinepowderwerealsointroduced. Superfinepulverizerswhichwereusefulandnew—styleathomeandabroad wereintroducedinshort,whilethemainapplicationdomainofsuperfinecomminutiontechnologyandeachdomainapplicationsituationwasintro—ducedtoo.111edevelopmenttrendofsuperfinecomminutiontechnologyand theneedtofocusonsolvingtheproblemwasbroughtforward. Keywords:superfinecomminutiontechnology;application;develop—ment仃end1超微粉碎技术1.1超微粉碎的定义及分类根据原料和成品颗粒的大小或粒度,粉碎可分为粗粉碎,细粉碎,微粉碎(超细粉碎)和超微粉碎4种类型ll.超微粉碎技术是一种将各种固体物质粉碎成收稿日期:2008.10—13.修回日期:2008—12—26.基金项目:国家科技支撑计划项目,编号:2006BAD12B0908.第一作者简介:谢瑞红(1983-),女,硕士研究生,从事超微粉碎机的研究.E-mail:c~sdy_red@.通信作者:王顺喜(1959一),男,教授,硕士,主要研究方向为农业机械, 农产品加工.V01.15NO.3Jun.2009直径小于10"m粉体的高科技含量的工业技术[21.该技术是近20年来迅速发展形成的一种新技术,在发达国家被广泛应用于冶金,食品,医药,化妆品,航天航空等国民经济部门及军事领域.超微粉碎技术通常分为微米级粉碎(1-100m),亚微米级粉碎(0.1-1tLm),纳米级粉碎(0.001-0.1m,即1~100nm)t31.普通超微粉碎方法按性质分为化学方法和物理方法(机械式粉碎法).化学合成法产量低,加工成本高,应用范围窄.物理制备法使物料不发生化学反应,保持了物料原有的化学性质.根据粉碎过程中物料载体种类的不同又分为干法粉碎和湿法粉碎.干法粉碎有气流式,高频振动式,旋转球(棒)磨式,锤击式和自磨式等几种形式;湿法粉碎主要是胶体磨和均质机嘲.针对韧性,黏性,热敏性和纤维类物料的超微粉碎,可采用深冷冻超微粉碎方法.该方法的原理是利用物料在不同温度下具有不同性质的特性,先将物料冷冻至脆化点或玻璃体温度之下,使其成为脆性状态,然后再用机械粉碎或气流粉碎方式,使物料超微化圈.1.2超微粉体的特性I6-'ol当颗粒粒度变化到某一范围时,必将伴随有从量变到质变的过程,尤其在超微粉碎阶段表现得更为突出.因此经过超微粉碎后的超微粉体处于微观粒子和宏观物体之间的过渡状态,具有很多优良特性,如具有巨大的表面积和孔隙率,质量均匀,很好的溶解性, 很强的吸附性,流动性,化学反应速度快,溶解度大,烧结温度低且烧结体强度高,填充补强性能好,又具有独特的光,电,磁性能等.微观角度上看,超微粉碎的过程是使机械能转化为过剩自由能和弹性应力,弹性应力发生迟豫,引起晶格畸变,晶格缺陷,无定形化,表面自由能增大,生成自由基等机械力化学效应. 又因超微粉体具有量子体积效应,量子尺寸效应,表面效应,介电限域效应和宏观量子隧道效应,故被广泛应用于高档涂料,医药,高技术陶瓷,微电子及信息材料,高级耐火及保温材料,填料和新材料产业.由于超微粉体,尤其是纳米级粉体很容易发生团聚,形成二次粒子,导致超微粉体材料性能的严重劣化,故在特№术枝体粉洲国中№祭第3期谢瑞红,等:超微粉碎技术的应用现状与发展趋势?65? 殊领域需对超微粉体进行改性,防止其团聚和结块,以提高其分散性,流变性以及光催化效果等.1.3超微粉碎技术的优点在传统的机械粉碎过程中,很大一部分机械能克服摩擦转化为热能,既消耗了能量又达不到所需的物料粉碎粒度,对被粉碎的有机物料(如中药,人参,珍珠,花粉,灵芝孢子,水产饲料等)来说,还会因温升变质而失去使用价值.超微粉碎技术却能在很短的时间内将固体物料粉碎成粒径均匀的超微粉体.在有机物料的粉碎中,由于超微粉碎设备加工条件得到优化,所需的超微粉体可在短时(甚至是瞬时),低温,干燥,密封的环境下获得,避免了有机物料营养成分的流失和组成变化,避免了污染的可能性,并可对物料进行最大限度的利用口".随着测量技术和粉碎理论的不断发展与完善,随着制备工程学的逐步建立以及粉粒稳定性与微粒最适度筛选确定等基础性问题的解决,超微粉碎技术必将进一步在食品,中药,农产品加工等行业得到广泛应用.总之,超微粉碎技术具有的特点是速度快,时间短,可低温粉碎,粒径细且分布均匀,节省原料,提高利用率,减少污染,提高发酵,酶解过程的化学反应速度,利于机体对营养成分的吸收.2超微粉碎技术的应用现状2.1超微粉碎技术在各领域应用现状2.1.1在中药制备领域的应用如今,中药的粉碎已经不仅仅是传统意义上的粉碎.超微粉碎技术使中药粉碎产生了多种多样的新剂型,例如水针剂,片剂,贴剂,干粉喷雾剂等多种剂型.药物的溶出速度与药物的颗粒比表面积成正比,而比表面积与粒径成反比,因此,药物的粒径越小,比表面积越大,越有助于药物有效成分的溶出.经超微粉碎后的药粉细度极细,混合均匀,在人体内吸收过程就发生了改变,各组分会以均匀配比被人体吸收,使得有效成分的吸收速度加快,吸收时间延长,吸收率和吸收量均得到了充分的提高.当前中药超微粉碎研究以单味药(如人参,珍珠,花粉,林芝孢子等)较多,主要围绕是否提高溶出率,提高生物利用度,减少用药量,增强药理作用等方面进行.中药复方制剂的超微粉碎主要是围绕有效成分的溶出量,制剂的稳定性及能否提高药理作用等方面展开【】2J.而且,由于在超细粉碎过程中存在"固体乳化" 作用,复方中药药粉中含有的油性及挥发性成分可以在进入胃中不久即分散均匀,在小肠中与其他水溶性成分可达到同步吸收.这与以常规粉碎方式进行的未破壁药材的吸收和疗效会大相径庭.实验证明,经超微粉碎的中药制剂既保留了传统制药的特色和优势,又避免了煎煮的麻烦,且节省药材,保证疗效,方便携带与服用n31.由于超微粉碎在封闭系统中进行,可避免对环境及产品的污染,同时可防止一些药材易挥发成分在加工过程中的损失.通过超微粉碎,能将原生材料的中心粒径从传统工艺的150-200目提高到300目以上,对于一般药材,在该细度条件下的细胞破壁率大于95%t.中药剂型中以汤药应用最早最广泛,但煎制麻烦,药材利用率低.若用粉碎至300目的细胞破壁中药微粉组成的复方散剂加水煎煮时则不出现糊底现象,还可直接用水冲服.超微粉碎技术还可用于研究开发中药新剂型,如将某些中药材微粉化后直接与基质相混制备透皮吸收制剂(如超微中药粉体疗效型化妆品及日用品).此外还可将药食同源的中药品种经微粉化后直接开发成各种保健滋补品,食品添加剂.2.1.2在食品加工领域的应用食品行业采用超微粉碎技术的优势有51:提高食品营养价值的利用率,制造新型功能食品或新型添加剂,开发新型软饮料,最大限度地保留食品中的生物活性成分,提高发酵,酶解过程的化学反应速度,有利于机体对食品营养成分的吸收等.例如超微粉碎可以优化香辛料,调味料的品质,提高巧克力的口感和质量,可以使小麦麸皮,燕麦皮,玉米皮,玉米胚芽渣,豆皮,米糠,甜菜渣和甘蔗渣等含有丰富维生素,微量元素的食品提高口感和吸收性.动物骨,壳,皮等通过超微粉碎后得到的微粉属有机钙,比无机钙容易被人体吸收,利用.植物蛋白饮料生产过程经过磨浆,均质工艺,可使蛋白质固体颗粒,脂肪颗粒变小,粒径达到1-2m,不仅赋予产品细腻的口感,还可防止蛋白质下沉和脂肪上浮,提高产品的稳定性.2.1.3在饲料加工领域的应用水产动物消化道比较短,要求饲料粉碎得较细.水产饲料的二次粉碎要求粉碎粒度超过80目,需进行超微粉碎.经过超微粉碎的饲料主要用于虾,鳗鱼,鱼种,甲鱼,观赏鱼等的喂养.超微粉碎技术可提高饲料转化率,颗粒质量,环境管理,使得操作更方便,且能降低膨化和挤压机的磨损率『17】.超微粉碎还有利于提高水产饲料的混合均匀度,利于调质和颗粒成形, 使颗粒有良好的水中稳定性,同时延长饲料在水生动物体内的停留时间,吸收效果好,可提高饲料报酬,减少水质污染n¨91.2.1.4在农药生产中的应用粉碎是农药加工中最重要的关键技术.加工农药可湿性粉剂,水分散粒(片)剂,泡腾粒(片)剂,悬浮剂,干悬浮剂,粉剂时,影响其生物活性的主要因素是原药的粒径.在胃毒药剂中,药粒愈小,越易被害虫所.一一一?66?中国粉体技术第15卷吞食,食后亦较易被溶解而中毒.例如,药粒为1/xm 的砷酸铅对蜜蜂所表现的毒性比药粒为22/xm的要高1O倍以上.触杀性杀虫剂的粉粒愈小,则每单位质量的药剂与虫体接触面积愈大,则触杀效果愈强. 如中国农业大学农学院试验表明:不同粒径的六六六粉粒对黏虫2~3龄幼虫的毒效差异甚大,药粒直径小于10m的毒力最大,毒效比直径30~40m的药粒约大1倍,要取得相同的防效,直径小于10Ixm的药粒可减少一半的用量.2.1.5在农林资源开发中的应用超微粉碎技术在农产资源开发中的应用是该技术在有机物超微粉碎研究开发领域的一种新尝试,它对配方的改进,新产品的开发带来了巨大的推动力. 发达国家超微粉碎技术的应用领域已相当广泛,如许多天然资源加工方法的改进或创新,日本,美国市售的果味凉茶,冻干水果粉,超低温速冻龟鳖粉等等都是应用超微粉碎技术加工而成的[31.超微粉碎技术在农林产品加工中主要应用于植物花粉,孢子和螺旋藻的破壁,超微茶粉,果粉,花卉食品的制造,药用真菌,动物骨粉的制备,膳食纤维类食品的制备等等-221.如将天然花粉或孢子磨成粒径小于3Ixm的超细粉时,其破壳率达到99%以上,则营养物质可得以充分释放和利用,被人体完全吸收; 将茶叶进行超微粉碎,制成超微茶叶粉,且粉体的粒径小于5Ixm,则用水冲服时全部成咖啡液状乳状液, 营养成分可被肠胃直接吸收;360目超微牡蛎壳粉在模拟胃酸环境的消化液中消化,其消化率可达l6.3%,而粗粉(40目)的消化率仅为12.3%.对农林资源进行微粒超微化处理,可以使其比表面积成倍增长,提高某些成分的活性,吸收率等,这将扩大农林资源的综合利用,直接提高农林产品的附加值.2.1.6在制备生物粉体中的应用近20年,生物粉体材料在医学,植物病理学上得到了广泛研究和应用.生物粉体材料具有良好的生物相容性,耐蚀性等优点,受到越来越多的重视.应用超微粉碎技术制备生物粉体,是超微粉碎技术的另一重要应用,也是今后的重要发展方向之一.如B一磷酸三钙(I3-TCP)和羟基磷灰石(HAp)具有良好的生物相容性,当其植人体内后,无全身或局部毒性反应,不致溶血或凝血,不致突变,无刺激等不良反应,可广泛应用于生物硬组织的填充,修复和替换,是人体骨骼最理想的修复替代材料之一.采用SPS技术并在875.C下保温烧结制备得到透明的生物陶瓷超微粉体,具有较小的晶粒尺寸和致密的显微结构,有良好的细胞相容性,可作为一种新型的细胞培养载体材料和新型医学窗口材料[231.HAp超微粉体颗粒对癌细胞有一定的抑制作用,而对正常细胞无影响.利用超微粉碎技术制备的5%烯唑醇超微粉种衣剂是针对黑穗病菌研制的专用型玉米种衣剂,对该病有着极其良好的防效. 2.2国内外常用及新型超微粉碎设备市场上现有的超微粉碎生产设备主要有研磨式粉碎机,机械冲击式粉碎机,气流粉碎机.目前以气流粉碎机(主要包括5种基本类型[241:水平圆盘式气流粉碎机,循环管式气流粉碎机,对喷式逆向气流粉碎机,撞击板靶式气流粉碎机,流化床式气流粉碎机),低温粉碎设备等现代加工设备的应用较为广泛.超微粉碎机中最有代表性的有高速旋转式磨机,球磨机,介质搅拌式研磨机,气流式粉碎机,塔式磨机及新近开发出的液流式粉碎机,射流粉碎机,超低温粉碎机,超临界粉碎机,超声粉碎机等[251.2.2.1研磨式粉碎机振动磨的磨机通常分为圆柱形或活槽形.其特点是介质填充率高,单位时间内作用次数高,因而其振动能量大,能量利用率高.当前德国和日本对动植物类有机物的超微粉碎均采用振动磨,振动磨的效率比普通磨高10-20倍,其粉磨速度比常规磨机快得多,而且能耗低数倍.离心磨的转速越高,物料被粉碎得越细.Lurgio公司研制的55kW试验用的离心磨机,转速为500r/rain 时,物料所受离心加速度为重力加速度的13.9倍; 1400kW的离心磨机,转速为200r/rain,离心加速度为重力加速度的9倍[261.离心磨机的最大特点是无临界转速,其运动状态介于振动磨和行星磨之间.干湿两用偏心搅拌磨机的典型代表是Maxx磨机.该机能量分布好,单位能耗低,粉碎比大,单位体积处理能力大,即使磨球装得很密实也无堵塞的危险,没有粉磨死角,可靠性高,可用于干,湿研磨.2.2.2机械剪切式粉碎机机械剪切式超微粉碎机粉碎效率高,粉碎比大,结构简单,运转稳定,具有冲击和摩擦两种粉碎作用,产品粒度在10-40m,配以高性能的精细分级机后可产生5-10m的超细粉体产品.适用于中等硬度和弱热敏性物料的超微粉碎.13本JiI崎重工业公司研制的阿斯卡姆超微粉碎机是一种带分级机的立式粉碎机,该机运转时振动小,粉碎效率高,采用闭路循环方式作业;机内还又热风机,可烘干湿料.可通过调节气流量控制粉碎量,最终产品的平均粉碎粒度为0.7m.机械剪切无网式超微粉碎机采用无筛网,锤片离心式粉碎结构,利用挤压,撞击,研磨,劈裂等作用达到粉碎所需的效果.这类粉碎机能自动分级和自动调整物料细度,配有消音机构和二次粉碎机构,自动轴第3期谢瑞红,等:超微粉碎技术的应用现状与发展趋势?67? 承润滑机构等;可自动控制进出料的流量,还可连接计算机和后道工序,产品的95%能通过6O目网.2.2.3气流粉碎机气流式超微粉碎机粉碎物料的粒径可达到5m左右,粒度均匀,粉碎温升很低.该技术尤其适用于热敏性物料的粉碎.美国Majac公司研制的对撞式气流粉碎机是流化床气流粉碎机的先导,德国Alpine公司也进行了成功的研制.其工作原理是:物料加入后,气流由喷嘴喷出,产生的冲击作用以及气流膨胀呈流化床悬浮态而产生的碰撞,摩擦作用同时对物料进行粉碎,交汇点周围向上的气流在负压气流带动下通过分级装置分级,细粉被排出,粗粉在重力作用下回落入粉碎区继续被粉碎.此类设备制备成本高,产量低,能量利用率低,因而加工成本大,使其在有机物料粉碎应用中受到一定限制.故应加强理论研究,寻求降低能耗, 增加能量利用率的有效途径以改善设备的设计.3超微粉碎技术的发展趋势国外超微粉碎技术开始于4O年代,到了60年代得到了迅速发展,开始对粉体工程学进行系统的研究. 目前,世界上对超微粉碎技术的研究正处于活跃期;国内对超微粉碎技术的研究晚于国外十几年,并且发展缓慢,到80年代才得以迅猛发展,80年代后期才开始对粉体工程学进行系统研究:随着国民经济的迅猛发展,全国各地涌现出来的各类粉体工程研究所,粉体技术开发公司,专业粉体产品和设备生产厂家近百余所, 全国性的相关学术和信息机构也逐渐成立.目前,由于对粉碎机理的论述难以解释清楚,因此我国的超微粉碎理论研究明显落后于设备开发,市场上现有的超微粉碎设备中许多品种是仿造派生的, 自主研发不够,就是对超微粉碎理论研究不够深入和准确的表现.超微粉碎新理论的研究应通过深入分析物料的破碎过程和破碎机理,得出粉碎过程的能耗原理和功耗状态方程式,最大限度地降低破碎过程中的能量消耗是新理念研究的重点.当前国内的现状是急需开发高性能,适用性广泛,简易而加工程度高的或者专业性特别强的特种超微粉碎设备,以适应市场对于不同性质物料的超微粉体的需要.超微粉碎设备应根据有机物料和无机物料,脆性物料和韧性物料的不同,有针对的进行破碎.参考文献(References):【1]刘树立,王华.超微粉碎技术的优势及应用进展田.干燥技术与设备, 2007,5(7):35—38.【2】魏凤环,田景振,牛波.超微粉碎技术[JJ.山东中医杂志,1999,18 (12):559-560.[3]郝征红,张炳文,岳风丽.超微粉碎加工技术在农产资源开发中的应用[J].食品科技,2006(11):24—27.[4]刘树立,王春艳,盛占武.超微粉碎技术在食品工业中的优势及应用研究现状[J]_四川食品与发酵,2006(6):5-7.[5]杨再,陈俊平,陈佳铭.超微粉碎技术的原理和应用[J].饲料博览, 2007(19):36—38.[6】张憨,王亮.超微粉碎在食品加工中的研究进展[J].无锡轻工大学学报,2003,22(4):106—110.(7】李中华.现代高新技术在食品中的应用【JJ.海军医学杂志,2003(4): 344—346.[8】盖国胜,徐政.超细粉体过程中物料的理化特性变化及应用[J]_中国粉体技术,1997,3(6):41—43.[9]RENJun,LUShouci.Researchonthecompositedispersionofultra—fine powderintheair[J].MaterialsChemistryandPhysics,2001,69:204.【1O]徐羽展.超细粉体的制备方法【J].浙江教育学院,2005,9(5): 53—59.[11]郭辰生.超微粉碎技术[J].食品工业,1998(3):44.[12]史冬霞,李奉勤,范文成.超微粉碎技术在中药生产中的研究概况.中国药业,2005,15(1】):61—63.[13]张莉,于燕莉.超微粉碎技术及设备国内中药领域应用概述[J]l实用医药杂志,2006,23(6):752—753.[14]李富文,金风媚.超微粉碎技术在中药业中的应用[J].中国动物保健,2003(11):35—36.[15]庄志发,冯紫慧.细胞级超微粉碎的研究应用[J].山东食品发酵,2000(3):37—39.[16]武建新.乳品技术装备[M]北京:中国轻工业出版社,2000:180—187.[17]程启分.水产饲料细粉和超微粉碎技术[J].饲料与畜牧,2001(6): 33—34.[18]宿昆根,况杰华.特种水产饲料的粉碎工艺和设备[J].中国饲料, 2001(4):21—22.[19】杨平.浅谈生产水产饲料关键设备的选型哪.渔业现代化,2003(1): 30—31.[20】凌世海.粉体工程技术在农药固体制剂加工中的应用[J]_农药研究与应用,2008,2(12):10—14[21]张炳文,郝征红.超微粉碎与蒸煮挤压技术在豆渣产品开发中的应用研究[J].粮油与食品加工机械,2005(6):38—41.[22】张炳文.农林资源加工超微粉碎技术[J】.高科技与产业化,2006(8): l09.110.[23]林开利,秦超,倪似愚,等.采用超细粉体和放电等离子烧结技术制备透明尽磷酸三钙生物陶瓷的研究[J】.无机材料,2006,5(21)645.650.[24]李亚莎,翟晓华.超微粉碎设备的发展现状叨.矿山机械,2004(10):2l一25.[25]MUHAMMADEFayed,LAMBERTOtten.Handbookofpowdersci- enceandtechnology[M].NewYork:KluwerAcademicPublishers,1997:517-525.[26]ALPINEAKTIENGESELLScha~.Handbookmechanicalprocessing technology[M].NewYork:Routledge,1996[27]陈庭弟.日本的超微粉碎新动态[J].化工矿山技术,1994,4(23): 5659.[28]蓝少群.无网式超微粉碎机的结构与原理[J].粮食与饲料工业, 2001(8):2021.[29]LAURENCEGpdet—morand,ALAINChanayou,HONDodds.Talcgrindinginanopposedairjetmill:startup,productqualityandpro—ductionrateoptimization【J].PowderTechnology,2002,128(2-3): 306.313。
气流粉碎机研究报告
气流粉碎机研究报告
气流粉碎机是一种利用高速气流将物料粉碎的设备。
它具有粉碎效率高、能耗低、粉碎粒度可调、对物料不产生热损伤等优点,因此在化工、医药、食品等行业得到广泛应用。
本文将从气流粉碎机的工作原理、优缺点、应用领域等方面进行探讨。
气流粉碎机的工作原理是将物料通过进料口送入粉碎室,然后通过高速旋转的气流将物料粉碎成所需粒度的粉末。
气流粉碎机的粉碎室内部设计独特,能够使物料在高速气流的作用下不断碰撞、摩擦,从而实现粉碎的目的。
同时,气流粉碎机还配备有分级装置,可以根据需要对粉末进行分级,以达到更高的粉碎精度。
气流粉碎机的优点主要有以下几点:首先,气流粉碎机的粉碎效率高,能够将物料快速粉碎成所需粒度的粉末;其次,气流粉碎机的能耗低,因为它不需要使用传统的机械粉碎设备,而是利用气流的动能进行粉碎;再次,气流粉碎机的粉碎粒度可调,可以根据需要进行调整;最后,气流粉碎机对物料不产生热损伤,因为它是利用气流进行粉碎,不会产生高温。
当然,气流粉碎机也存在一些缺点。
首先,气流粉碎机的设备成本较高,因为它需要配备高压风机等专业设备;其次,气流粉碎机对物料的适应性较差,只适用于一些易于粉碎的物料;最后,气流粉碎机的噪音较大,需要进行降噪处理。
气流粉碎机的应用领域非常广泛。
在化工行业中,气流粉碎机可以用于粉碎各种化工原料,如颜料、染料、塑料等;在医药行业中,气流粉碎机可以用于粉碎各种药材,如中药材、西药材等;在食品行业中,气流粉碎机可以用于粉碎各种食品原料,如面粉、糖粉、奶粉等。
气流粉碎机是一种高效、节能、精度可调、适用范围广的粉碎设备,具有广泛的应用前景。
高速气流法制备微纳米粉体技术的应用
高速气流法制备微纳米粉体技术的应用摘要目前,制备颗粒的方法主要有两种,一种是通过粉碎从大到小制备颗粒,另一种是通过合成从小到大制备颗粒。
通过粉碎方法制备的颗粒,目前最细为0.1um,合成的方法可以制备几纳米到几十微米范围的颗粒。
高速气流法制备微纳米粉体是通过粉碎的方法制备超细颗粒的,他能够制备亚微米到几十微米内的颗粒,主要制备0.5um~20um范围内的超细颗粒材料。
高速气流法主要是利用高压气体通过喷嘴产生的高速气流(300m/s~1 000m/s)作为工作介质,赋予物料颗粒极高的速度,使他们互相或与固定板冲击碰撞,或高速气流本身对物料颗粒进行冲击、摩擦和剪切而使物料被较快粉碎。
被粉碎的物料随气流至分级区进行分级,达到粒度要求的物料由收集器收集下来,未达到粒度要求的物料返回粉碎腔继续粉碎,直至达到要求的粒度并被捕集。
关键词高速气流法;超微粉体;拉瓦尔喷嘴;陶瓷衬板随着高新技术产业的飞速发展,也对粉体材料提出了更高要求,他们应具有高细度、高纯度、严格的粒度分布、一定的晶体形状。
要达到这一要求,传统的机械粉碎如球磨机,雷蒙磨等已经不能满足生产加工需求。
国家科委已将超微粉体材料与技术工程列为“九五”“十五”重点高科技项目加以推广。
各科研院校及相关粉体设备生产企业都致力于高性能粉体制备技术的开发与研究并取得了一系列的成绩。
高速气流法制备微纳米粉体技术是一种适用于脆性物料的超微粉碎,尤其适宜于聚集体或凝聚体物料颗粒的粉碎技术。
1 高速气流法制备微纳米粉体的原理高速气流粉碎机的下部为相对布置的拉瓦尔喷嘴,用来释放超音速气流使物料相对碰撞,物料在腔体内呈流化状态。
同时速度可调的高速旋转分级轮,产生离心力场,引导粉碎后的气固两相流通过分级轮叶片之间的间隙由外向内运动时,颗粒被强制在离心力场中做高速旋转,较大的颗粒在强大离心力的作用下被甩向外壳,并在重力作用下,沉降到粉碎腔继续粉碎,较小颗粒则在气体拽力的作用下,随气流向转子内部运动,成为合格产品通过管道进入旋风收集器。
气流磨应用
气流磨应用以气流磨应用为题,我们来探讨一下气流磨在工业生产中的广泛应用。
气流磨是一种利用气流高速旋转产生的离心力和摩擦力研磨材料的设备。
它通过高速气流的冲击和摩擦作用,将材料粉碎成微细粉末,广泛应用于粉体领域的制备、改性和精细研磨。
气流磨在粉体领域的制备中有着重要的应用。
例如,金属粉末的制备是制造金属材料的重要环节之一。
气流磨可以通过高速气流的冲击和摩擦力将金属块研磨成微细的金属粉末。
这些金属粉末具有较大的比表面积和更好的可分散性,可以用于制备各种金属材料。
气流磨在粉体领域的改性方面也有广泛的应用。
对于一些传统的粉体材料,如聚合物和陶瓷材料,气流磨可以通过改变研磨参数和添加适当的改性剂,实现材料性能的改善。
例如,通过气流磨改性,聚合物材料的粒径分布可以更加均匀,陶瓷材料的强度和韧性可以得到提高。
这些改性后的粉体材料在工业生产中具有更广泛的应用前景。
气流磨在粉体领域的精细研磨方面也发挥着重要作用。
对于一些需要较细粉末的材料,如颜料、染料和化妆品等,气流磨可以提供高效、精确的研磨解决方案。
通过调节气流磨的研磨参数,如气流速度、进料速度和研磨时间等,可以获得所需的细粉末,从而满足不同工业领域对粉体材料的需求。
气流磨还被广泛应用于食品、医药和化工等领域。
在食品领域,气流磨可以将食品原料研磨成细粉末,用于制作各种食品添加剂和调味品。
在医药领域,气流磨可以用于制备药物微粒,提高药物的溶解速度和生物利用度。
在化工领域,气流磨可以用于制备各种化工产品的微粒,如颜料、染料和催化剂等。
气流磨在工业生产中的应用非常广泛。
它在粉体领域的制备、改性和精细研磨方面发挥着重要作用,并且在食品、医药和化工等领域也有着广泛的应用。
随着科学技术的不断进步,气流磨的应用领域还将不断扩大,为工业生产带来更多的便利和效益。
粉体技术及设备现状与发展
粉体技术及设备现状与发展一、引言粉体技术是一门研究粉体物料的制备、加工、表征和应用的学科,广泛应用于化工、冶金、材料、能源等领域。
本文将详细介绍粉体技术及设备的现状与发展。
二、粉体技术的定义和特点粉体是指颗粒尺寸在1微米至1毫米之间的固体物料。
粉体技术是通过物料的细化、混合、分散和改性等工艺,使得粉体具有特定的物理和化学性质,以满足特定的工艺和应用要求。
粉体技术的特点包括粒度小、比表面积大、流动性好、分散性强等。
三、粉体技术的应用领域1. 化工领域:粉体技术在化工领域广泛应用于催化剂、吸附剂、颜料、涂料、染料等的制备与应用。
2. 冶金领域:粉体冶金技术是一种利用粉末作为原料,通过压制、烧结等工艺制备金属和合金制品的技术。
3. 材料领域:粉体技术在材料领域应用广泛,如陶瓷材料、复合材料、纳米材料等的制备与加工。
4. 能源领域:粉体技术在能源领域主要应用于燃烧、电池、储能材料等方面。
四、粉体技术的制备方法1. 粉碎法:通过机械力对物料进行破碎、粉碎,得到所需的粉体。
2. 分散法:通过悬浮剂、分散剂等对物料进行分散处理,使其呈现出均匀分散的状态。
3. 气相法:通过气相反应或气相沉积等方法,将气体中的物质转化为粉体。
4. 液相法:通过溶液中的沉淀、结晶等过程,制备出所需的粉体。
五、粉体技术设备的分类和特点1. 粉碎设备:包括破碎机、磨粉机等,用于物料的粉碎和细化。
2. 分散设备:包括搅拌机、分散机等,用于物料的分散和混合。
3. 干燥设备:包括喷雾干燥机、流化床干燥机等,用于物料的干燥和除湿。
4. 烧结设备:包括烧结炉、烧结机等,用于物料的烧结和热处理。
5. 表征设备:包括粒度分析仪、比表面积仪等,用于对粉体物料进行表征和分析。
六、粉体技术设备的发展趋势1. 自动化程度的提高:随着科技的发展,粉体技术设备将越来越多地采用自动化、智能化的控制系统,提高生产效率和产品质量。
2. 绿色环保的要求:粉体技术设备将越来越注重节能减排、资源循环利用等环保要求,以适应可持续发展的需要。
粉体加工中气流粉碎技术的研究进展
SerialNo.619November.2020现 代 矿 业MODERNMINING总第619期2020年11月第11期 广东省科学院院属骨干科研机构创新能力建设专项项目(编号:2018GDASCX 0109),广州市科技计划项目(编号:201904020021),国家重点研发计划(编号:2019YFC1908204)。
张 军(1967—),男,高级工程师,博士,510650广东省广州市天河区长兴路363号。
·矿物加工工程·粉体加工中气流粉碎技术的研究进展张 军1,2,3 刘建国1,2,3 王 宾1,2,3(1.广东省科学院资源综合利用研究所;2.稀有金属分离与综合利用国家重点实验室;3.广东省矿产资源开发与综合利用重点实验室) 摘 要 气流粉碎技术是微纳米粉体加工的一种重要技术手段,其研究能够有效提高资源利用率。
文章重点阐述了气流粉碎技术基础理论研究中的经典基础理论、计算机仿真优化基础理论的研究进展,气流粉碎技术在矿冶、生物领域的应用研究进展,水平圆盘式(扁平式)气流磨、循环管式气流磨、对喷式气流磨、靶式气流磨、流化床式气流磨的基本结构、工作原理与研究现状;最后指出气流粉碎技术存在的主要问题是能量利用率低,并对未来气流粉碎技术的研究方向进行了展望。
关键词 超细粉碎 气流磨 理论 设备 粉体DOI:10.3969/j.issn.1674 6082.2020.11.027ResearchProgressofJetMillTechnologyinPowderProcessingZHANGJun1,2,3 LIUJianguo1,2,3 WANGBin1,2,3(1.InstituteofResourcesComprehensiveUtilization,GuangdongAcademyofSciences;2.StateKeyLaboratoryofSeparationandComprehensiveUtilizationofRareMetals;3.StateKeyLaboratoryforMineralResourcesResearch&DevelopmentComprehensiveUtilizationofGuangdong)Abstract Jetmilltechnologyisanimportanttechnicalmeansfortheprocessingofmicro nanopowder.Theresearchcaneffectivelyimprovetheutilizationrateofresources.Thearticleexpoundsthejetmillsmashingtechnologybasictheoryinthestudyofclassicaltheory,theresearchprogressinthebasictheoryofcomputersimulationoptimization,airflowpulverizationtechnologyinthefieldofminingandmetallurgy,biologicalresearchprogressofapplicationofhorizontaldisctype(flat)jetmill,circulartubetypejetmill,thespraytypejetmill,thetargettypejetmill,fluidizedbedjetmill'sbasicstructure,workingprincipleandresearchstatus;Atlast,itispointedoutthatthemainproblemofairflowcomminutiontechnologyislowenergyutilizationrate,andtheresearchdirectionofairflowcomminutiontechnologyinthefutureisprospected.Keywords superfinecrushing,jetmill,theory,equipment,powder 近年来随着我国在先进电子材料、材料基因工程、纳米材料与器件、先进结构与复合材料、新型功能与智能材料等方向的战略性布局[1],微纳米粉体作为这些新型材料的关键性基础原料,在国民经济生活和科学研究中起着越来越重要的作用,与之相对应的微纳米粉体加工技术也得到了空前的发展。
2022年我国超细粉碎行业技术现状分析
2022年我国超细粉碎行业技术现状分析超细粉碎技术是为适应现代技术要求而进展起来的一种新的粉碎技术,在化工、食品、药品等很多领域得到广泛应用。
虽然目前我国定型机种类型已与世界上生产厂商品种不相上下,但是我国对此类设备研制晚,基础差,引进消化进口设备后,有的只是低水平的仿制,并没有改进和提高。
由于粉碎机在各行各业的普遍使用,因此国内外对粉碎机的讨论与进展均很重视。
目前中国粉碎机的市场还有很大潜力,但真正有生命力的拳头产品还不多,还有待广阔科研人员和制造商们的创造制造,研制出既能解决实际难题,又具有高效率的粉碎机,来填补中国乃至世界的技术空白。
据宇博智业市场讨论中心发布的2022-2022年超细粉碎设备(气流磨)行业投资价值及前景询问报告显示,随着社会需要的不断增加,设备在使用性能、成品质量、使用寿命等问题上面临极大的考验,因此,各设备生产企业都在加大自身研发力度,不断完善设备在超细粉碎工作时的粉碎力度、粒度分布、粒型晶型等调整掌握技术,以求达到更高效的生产。
这就要求各机械生产企业要对超细粉加工生产设备的环保低耗性能进行具有针对性的改进,力争在我国超细粉碎技术上达到低耗能、高产出、无污染,成品物料粒性好,分散性好等独特的性能优势,提高我国超细磨粉设备的竞争力和占有率。
因此,超细粉碎技术的进展应集中在以下几个方面。
(1)开发与超细粉碎设备相配套的精细分级设备及其它配套设备。
超细粉碎与分级设备相结合的闭路工艺,可以提高生产效率,降低能耗,保证合格产品粒度。
可以说,大处理量、高精度分级设备是超细粉碎技术进展的关键。
要更多地从整个工艺系统的角度来进行讨论与开发,在现有粉碎设备的基础上改进、配套和完善分级设备、产品输送设备等其它帮助工艺设备。
(2)提高效率,降低能耗,不断提高和改进超细粉碎设备。
超细粉碎技术的关键是设备,因此,首先要开发新型超细粉碎设备及其相应的分级设备,后者好像更为迫切。
助磨剂和表面活性分散剂将应用于超细粉碎工艺中。
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气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状
气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下,获得巨大的动能,在粉碎室中造成
物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦,同时高速气流对物料产生剪切作用,从而达到
粉碎物料的目的,它能将原料加工成极细的粉末(<10μm)。
该技术的应用几乎遍及所有的精细加工行业,如化工、医药、食品、塑料、矿业、金属材料等,在许多特定的
粉体领域占有特殊的地位。
目前工业上应用的气流粉碎机主要有以下几种类型:扁平式气流磨、流化床对喷
式气流磨、循环管式气流磨、对喷式气流磨、靶式气流磨。
其中扁平式气流磨、流化
床对喷式气流磨、循环管式气流磨应用较为广泛,现将其工作原理做一个简单阐述:
1、扁平式气流磨
作为粉碎动能的高压气流进入粉碎腔外围的稳压储气包作为气流分配站,该气流
经过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流后进入粉碎磨腔,同时物料经文丘里喷嘴加速导入
粉碎磨腔内进行同步粉碎。
由于拉瓦尔喷嘴与粉碎腔安装成一锐角,因此该高速喷射
流在粉碎腔内带动物料做循环运动,颗粒之间以及颗粒与固定靶板壁面产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
微细颗粒在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管道进入旋风
分离器进行收集,粗粉在离心力的作用下被甩向粉碎腔周壁做循环运动并继续粉碎。
2、流化床对喷式气流磨
物料通过螺旋进料器进入粉碎腔后,由数个相对设置的喷嘴喷汇出高速气流冲击能,及气流急速膨胀呈流化床悬浮沸腾而产生的碰撞、摩擦力对物料进行粉碎。
粗细
混合粉在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮分级装置,细粉强制通过分级装置,并
由旋风收集器及布袋除尘器捕集,粗粉受重力以及高速旋转的分级装置产生的离心力
甩向四壁并沉降返回粉碎腔继续粉碎。
3、循环管式气流磨
原料由文丘里喷嘴加入粉碎腔,高压气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的跑道形
循环管式粉碎腔,加速颗粒使之相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
同时旋流还带动被粉
碎颗粒沿管道向上进入分级区,在分级区离心力场的作用下使密集的料流分流,细颗
粒在内层经百叶窗式惯性分级器分级后排出。
粗颗粒在外层沿下行管返回继续循环粉碎。
但是目前行业内使用最多的流化床对喷式气流磨,由于该粉碎模式所设计的喷嘴
沿粉碎腔内壁呈平行、对称排列,只在单一平面内形成对射,因此待粉碎物料只能在
一个近似平面的范围内进行粉碎,这就导致了以下几种缺点:
(1)物料一旦落入粉碎腔底部的粗料收集器中,就进入了粉碎盲区,无法再继续粉碎;
(2)受喷嘴局限,在粉碎腔底部的粗料收集器处于流化态盲区,物料无流化状态,则不能继续粉碎;
(3)粉碎区域受粉碎腔的限制导致面积狭窄,使得气流粉碎概率减少。
针对于以上的诸多问题,不少科研单位,生产企业做出了不少的改进,同时也申
请了大量的专利。
其中以喷嘴三维排布方式效果最为理想,它扩大了粉碎区域,增大
了物料颗粒之间的碰撞摩擦概率。
是结合扁平式与流化床式而成的一种新型设备,根
据性能测试的数据,达到同类产品的水平,在同样产品和粒度的前提下,产量明显高于同类产品。