粉末在amixon®环层混合造粒机中团聚。
团聚是一个自然过程,我们在烘焙时也可以观察到这个过程。我们搅拌面粉并用持续的水流润湿它,面粉首先会变得无尘。粉尘成分被绑定。最终形成不规则的团聚体。如果持续加水,团聚体会压缩成块,最终形成面团。
我们还可以在没有工具的情况下重现团聚/堆积造粒: 我们在做完一件沾满灰尘的工作后,用手掌用力相互摩擦。这样产生的小碎屑就是堆积造粒的结果。非常细小的颗粒会被压实并卷起来;相应地,有水分时比干燥时更快。颗粒会在接触点形成所谓的液桥。短桥可以将颗粒紧密地结合在一起。理想的情况是形成圆形团聚体。
干燥团聚:当我们清空吸尘器的过滤器时,会发现里面聚集了很多超细颗粒,其中很多甚至比吸尘器过滤器的网眼尺寸还要小。超微粒子之所以没有通过过滤器,是因为粒子间的附着力。颗粒越小,这些静电力和范德华力就越有效。它们比作用在它们身上的重力大很多数量级。它们可以在空气中悬浮很长时间。
积聚的滤尘不一定是废物。这种滤液也可以是一种有价值的材料,例如从热解中获得的滤液。当含碳物质在无氧的高温条件下转化为碳黑时,就会产生这种物质。工业生产的炭黑由纳米颗粒组成。它被用作复印机、印刷和涂料工业中的黑色颜料,也被用作橡胶加工中的稳定剂。例如,如果不添加炭黑,汽车轮胎会很快老化。
当颗粒集体被分散时,总会或多或少地出现团聚现象。根据材料成分的不同,如果粉末被适当的粘合剂液体润湿,在混合过程中,堆积造粒可能会成为主要现象。粒度分布较广的粉末比单分散粉末更容易团聚。在这种情况下,上游的研磨过程会有利于团聚。有时,为了形成 “晶粒结构”,必须对相关颗粒进行特别激烈的混合和摩擦。这种混合过程需要高速的工具运动和更多的能量输入。
混合团聚可使散装物料粉尘少、易于输送、易于运输,并通过压实和滚圆易于填充。粉尘减少了体积。可以固定容易产生偏析的异质材料成分。
喷雾和流化床工艺的团聚粉末与环层混合造粒机的团聚物有何不同?
amixon®的回答:两种方法都适合于粘结粉尘。混合造粒机产生的团聚体通常密度更高,孔隙率更低。它们与流化床造粒产生的多孔团聚体有显著区别。相对昂贵的流化床工艺常用于需要粉末在液体中快速沉降、快速分散和无结块润湿的情况。流化床造粒改善了粉末的所谓瞬时特性。
对于许多大宗商品,追求一种更具成本效益的颗粒增大方法。连续环层造粒就是这样一种方法。然而,开发一个经济的造粒过程并不简单。并非每种粉末都适合形成稳定的团聚体。选择合适的粘结剂液体并不容易,因为添加剂不应影响最终产品的化学成分。在最简单的情况下,水被用作粘结剂。有时可以添加像糖蜜这样的粘性物质。液体添加量应尽可能少。因为除少数例外,造粒后通常会进行热干燥过程。只有在少数情况下,粉末可以在环层混合造粒机中不添加液体粘结剂进行造粒。通常情况下,粉末需要通过涡流、压实和剪切进行强烈搅拌。这在实践中通常是连续进行的。这里展示的amixon®混合机可以非常均匀地构建大颗粒团聚体。
客户提问:我们的目标是生成具有特定粒度分布的团聚体。为了能够均匀且有效地造粒粉末混合物,需要满足哪些设备技术要求?
amixon®的回答: 有时“成功窗口”非常小且难以找到。特别是当液体粘合剂的使用量应尽可能少时。丰富的经验和实验可以在这里提供帮助。根据我们的看法,造粒设备应具备以下几个特点:
- 旋转轴配备了特别多的搅拌工具。
- 工具与壁面的距离应是确定的。
- 此外,对计量系统有工艺技术要求。粉末计量器和液体计量器应具有非常高的“短期精度”,考虑到在造粒机中的停留时间很短。
1) 粉末润湿 2) 液体桥 3) 形成凝聚核 4) 湿凝聚体 5) 搅拌轴(水平放置)配有许多销钉工具高速旋转。销钉与搅拌室的距离处处相同。
客户提问:您认为粉末分配器的控制行为和液体分配器的控制行为必须在非常严格的范围内进行吗?
amixon®的回答:是的,正是这个意思。如果销钉式混合机旋转得特别快,连续添加的混合料也会快速移动,并均匀地分布在整个圆周上。混合料经过旋转、碾压、混合、加速和压实。10 米/秒到 25 米/秒的高速圆周速度意味着离心加速度可能是重力加速度的数百倍。粉末环层受到的压力随着圆周速度的平方而增加。许多销钉在环层中产生剪切、压实和冲击。任何液体添加剂都会起到粘合剂的作用,并产生圆形的稳定颗粒。粉末颗粒越小,密度越大,粉末栓旋转得越快,添加的液体越少。
客户提问:环层混合造粒机的水平搅拌轴似乎在amixon®产品系列中是个例外。所有其他amixon®搅拌机都配有垂直安装的搅拌工具。这是巧合吗?
amixon®的回复:这个情况是由历史原因造成的。我们大约在25年前开发了RMG型环层混合造粒机。当时我们专门生产这种高要求的机器结构,并有幸向全球许多炭黑厂供货。后来,其他需要高质量造粒的行业也开始使用环层混合造粒机:洗涤活性物质的表面活性剂、色素、泥炭、肥料、铸造覆盖材料、烘焙剂、速溶饮料、马铃薯粉、酶、药物活性成分、片剂质量、农药等,部分甚至是有毒物质。
连续釜流
这种立式连续混合机可以混合5种不同的成分。同样的混合器也可以用于批量混合。
环层混合造粒系统非常成熟并经过多次验证。然而,amixon®目前并未进行进一步的开发。对于连续混合任务,我们推荐使用带有垂直安装混合轴的amixon®混合系统AMK。
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