Moagem a jato A tecnologia é popular em indústrias como química, farmacêutica, metalúrgica e de processamento de materiais. Entre elas, moinhos de jato de leito fluidizado e moinhos de jato de vapor são dois tipos importantes de equipamentos de moagem ultrafina. Embora ambos utilizem fluxo de ar de alta velocidade para obter a redução do tamanho das partículas, eles diferem significativamente em termos de princípios de funcionamento, fontes de energia, materiais aplicáveis, consumo de energia e controle do tamanho das partículas.
Moinho a jato de leito fluidizado
O moinho de jatos de leito fluidizado utiliza ar comprimido, nitrogênio ou outros gases inertes como fonte de energia. O gás acelerado passa por bicos para formar um fluxo de ar supersônico, fluidizando o material na câmara de moagem (semelhante a um estado de ebulição). As partículas colidem e se esfregam (efeito de automoagem) sob a ação do fluxo de ar de alta velocidade, resultando em uma moagem ultrafina.
Fluxo de trabalho principal
1. Sistema de alimentação: O material é alimentado na câmara de moagem por meio de transportador helicoidal ou transmissão pneumática.
2. Moagem fluidizada: o fluxo de ar de alta velocidade suspende o material e promove colisões entre partículas, evitando desgaste mecânico.
3. Sistema de Classificação: O sistema de classificação utiliza uma roda de classificação dinâmica ou estática integrada. Ela retorna as partículas grossas para posterior moagem e direciona o pó fino para o sistema de coleta.
4. Sistema de coleta: Separador ciclônico + coletor de pó em saco ou coleta úmida garantem recuperação eficiente de pó fino.
Principais recursos
Materiais aplicáveis: Materiais frágeis (por exemplo, matérias-primas químicas, produtos farmacêuticos, cerâmicas, minerais não metálicos).
Finura: Normalmente atinge D50 = 1–10 μm; alguns materiais podem atingir nível submicrônico (<1 μm).
Controle de temperatura: moagem em baixa temperatura (devido à expansão do fluxo de ar e absorção de calor), adequada para materiais sensíveis ao calor (por exemplo, produtos farmacêuticos, polímeros).
Consumo de energia: menor que a moagem mecânica, mas ligeiramente maior que os moinhos de jato de vapor (depende de compressores de ar).
Controle de poluição: Gases inertes (por exemplo, N₂) são importantes para moagem à prova de explosão e antioxidante.
Aplicações típicas
Indústria química: Nanoprocessamento de pigmentos, corantes e pesticidas.
Novos materiais: Processamento de precisão de materiais de cátodo/ânodo de bateria de lítio e pós cerâmicos.
Moinho de jato de vapor
O moinho de jato de vapor utiliza vapor de alta temperatura e alta pressão (pressão: 6–12 MPa, temperatura: 200–400 °C) como fonte de energia. O vapor de alta velocidade passa pelos bicos Laval até atingir velocidades supersônicas (2–3 Mach), provocando colisões de alta velocidade entre as partículas. Devido à maior energia cinética e térmica do vapor, ele tritura com eficácia materiais de alta dureza e tenacidade.
Fluxo de trabalho principal
1. Sistema de geração de vapor: uma caldeira produz vapor de alta pressão, regulado por válvulas redutoras de pressão.
2. Jato supersônico: o vapor forma um jato de alta velocidade através dos bicos, sugando e acelerando o material.
3. Moagem de impacto: as partículas colidem umas com as outras ou com os materiais alvo no fluxo de vapor de alta velocidade, obtendo uma moagem ultrafina.
4. Classificação e Coleta: Normalmente, utiliza-se um classificador turbo. O pó grosso é reciclado e o pó fino é coletado por condensação.
Principais recursos
Materiais aplicáveis: Materiais de alta dureza (dureza de Mohs ≥7) e alta tenacidade (por exemplo, metais, carboneto de silício, diamante).
Finura: Pode atingir nanoescala (100–500 nm); alguns materiais podem ser processados em pós ultrafinos.
Impacto na temperatura: a alta temperatura do vapor pode afetar materiais sensíveis ao calor, mas isso pode ser otimizado ajustando os parâmetros do vapor.
Consumo de energia: Relativamente alto (requer uma caldeira a vapor), mas oferece melhor eficiência energética por unidade em comparação aos métodos mecânicos.
Controle de poluição: O vapor pode ser condensado e reciclado, tornando-o adequado para materiais inflamáveis e explosivos (por exemplo, pós metálicos).
Aplicações típicas
Pós metálicos: Preparação ultrafina de pós de ligas à base de titânio, alumínio e níquel.
Materiais militares: Nanoprocessamento de materiais de alta resistência, como ligas de tungstênio e carboneto de boro.
Novos materiais: Preparação de precursores para grafeno e nanotubos de carbono.
Conclusão
Escolha um moinho de jato de leito fluidizado quando:
Os materiais são frágeis e sensíveis ao calor (por exemplo, produtos farmacêuticos, produtos químicos finos). É necessária uma distribuição estreita do tamanho das partículas (controlável por D90). Não há sistema de vapor disponível, sendo preferível o uso de ar comprimido.
Escolha um moinho a jato de vapor quando:
Os materiais são de alta dureza e tenacidade (por exemplo, metais, cerâmicas). É necessária moagem em nanoescala (por exemplo, preparação de material de alta qualidade). Uma caldeira a vapor já está disponível ou um maior consumo de energia é aceitável.
Eles não são os mesmos equipamentos e são projetados para finalidades diferentes.
Os moinhos de jato de leito fluidizado são mais versáteis e adequados para a maioria das indústrias química fina e farmacêutica. Os moinhos de jato de vapor são especializados para materiais difíceis de moer, dependem de sistemas de vapor e são utilizados em campos específicos.
A seleção deve considerar as propriedades do material, os requisitos de finura, o consumo de energia e a compatibilidade do processo.
Máquinas de pó EPIC
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