А струйная мельница представляет собой фрезерный станок, который использует высокоскоростные струи сжатого воздуха или газа для удара по частицам и уменьшения их размера. Его обычно используют в фармацевтической, химической и пищевой промышленности для уменьшения размера частиц.
Цель струйная мельница Процесс измельчения частиц заключается в тонком измельчении и диспергировании твердых материалов на более мелкие частицы. Используя высокоскоростные струи воздуха или газа, частицы ускоряются сами по себе. Частицы разрушаются в результате высокоскоростных столкновений друг с другом и со стенкой камеры. При этом не используются измельчающие материалы, поэтому продукт не загрязняется. Этот процесс необходим для различных применений, таких как улучшение растворимости и биодоступности лекарственных средств. Он улучшает текучесть порошков или позволяет достичь желаемого распределения частиц по размерам для конкретного продукта.
Объяснение принципа фрезерования с использованием жидкостной энергии
Принцип гидроэнергетического измельчения, также известного как струйное измельчение, предполагает использование высокоскоростных струй сжатого газа (обычно воздуха или азота) для измельчения и диспергирования частиц в мелкие порошки.
При гидродинамическом измельчении частицы, подлежащие измельчению, вводятся в камеру измельчения, которая обычно представляет собой цилиндрический или конический сосуд. Затем сжатый газ подается в камеру через ряд сопел или струй с высокой скоростью, обычно 100-1000 м/с. Высокоскоростные струи газа создают вихревой эффект внутри камеры. Это приводит к столкновению частиц друг с другом и со стенками камеры.
Когда частицы сталкиваются, они испытывают высокие сдвиговые и ударные силы, что приводит к их фрагментации и уменьшению размера. Газовые струи также помогают псевдоожижать частицы, удерживая их в воздухе и предотвращая их осаждение или агломерацию. Это повышает эффективность процесса измельчения и обеспечивает равномерное распределение частиц по размерам в конечном продукте.
Измельченные частицы затем выносятся потоком газа из камеры измельчения и собираются в отдельном циклоне или фильтрующей системе. Газовый поток может быть переработан и использован повторно, а собранный порошок может быть подвергнут дальнейшей переработке или использован в качестве конечного продукта.
Жидкостное измельчение особенно подходит для тонкого измельчения и микронизации рыхлых или хрупких материалов, таких как фармацевтические препараты, химикаты, пигменты и минералы. Он предлагает ряд преимуществ перед другими методами измельчения, включая высокую эффективность, низкое тепловыделение, минимальное загрязнение и возможность контролировать распределение частиц по размерам.
Подробное описание того, как работает струйная мельница
Работа струйной мельницы включает в себя несколько ключевых этапов:
- Подача материала: Сырьевой материал подается в мельницу через загрузочный бункер или шнековый питатель. Он может быть в виде сухого порошка или влажной суспензии.
- Камера измельчения: материал поступает в камеру измельчения, которая представляет собой цилиндрическое или коническое пространство, окруженное соплами. Форсунки соединены с источником воздуха высокого давления, создающим высокоскоростную воздушную струю.
- Удар частиц: высокоскоростная струя воздуха ускоряет частицы в камере измельчения и заставляет их сталкиваться друг с другом и со стенками камеры. Это столкновение передает энергию частицам и разбивает их на более мелкие фрагменты.
- Классификация частиц: когда частицы подвергаются воздействию воздушной струи, они ускоряются и увлекаются воздушным потоком. Поток воздуха выносит мелкие частицы из камеры измельчения, а более крупные частицы остаются внутри.
- Сепарация частиц: воздушный поток мелких частиц выходит из камеры измельчения и попадает в циклонный сепаратор или рукавный фильтр. Эти устройства отделяют мелкие частицы от воздушного потока и собирают их в отдельный контейнер.
- Рециркуляция воздуха: Отделенный воздух возвращается обратно в камеру измельчения для поддержания непрерывного потока высокоскоростных воздушных струй. Это помогает дополнительно уменьшить размер частиц и повысить эффективность процесса измельчения.
- Выгрузка: более крупные частицы, оставшиеся внутри камеры измельчения, выгружаются через отдельный выпуск. Это позволяет обеспечить непрерывную работу струйной мельницы без перерывов.
Дискуссия о роли сжатого воздуха и столкновений частиц в процессе измельчения
Сжатый воздух
Столкновения сжатого воздуха и частиц играют решающую роль в процессе измельчения, способствуя уменьшению размеров материалов. Измельчение — это механический процесс измельчения, дробления или измельчения твердых материалов на более мелкие частицы.
Сжатый воздух часто используется в фрезерных машинах для транспортировки и разделения частиц. Это помогает создать псевдоожиженный слой или воздушный поток внутри камеры измельчения, который способствует движению частиц и предотвращает их слипание. Этот эффект псевдоожижения обеспечивает эффективное столкновение частиц и обеспечивает равномерное распределение частиц внутри камеры измельчения.
Столкновения частиц
Столкновения частиц, вызванные механическим воздействием при измельчении, ответственны за уменьшение размера материалов. Когда частицы подвергаются воздействию сил удара, сжатия и сдвига, они сталкиваются друг с другом и со стенками камеры измельчения. Эти столкновения приводят к растрескиванию и разрушению частиц, уменьшая их размер.
Интенсивность и частоту столкновений частиц можно контролировать, регулируя различные параметры измельчения. Например, скорость измельчения, время измельчения, а также размер и форма мелющих тел. Более высокие скорости и более длительное время измельчения увеличивают количество столкновений, что приводит к более эффективному измельчению. В струйной мельнице параметрами, повышающими интенсивность столкновений, являются давление измельчения, скорость подачи и скорость классификатора. Более высокое давление измельчения ускоряет частицы сильнее; более низкая скорость подачи обеспечивает большее количество столкновений каждой частицы за один проход; более высокая скорость классификатора обеспечивает более плотный верхний срез. Взаимосвязь между скоростью подачи и давлением воздуха рассматривается в нашем руководстве по скорость подачи микронизатора и давление воздуха.
Сжатый воздух также можно использовать для контроля распределения частиц по размерам во время измельчения. Регулируя скорость и направление воздушного потока, можно избирательно разделять частицы в зависимости от их размера или плотности. Этот процесс, известный как воздушная классификация, позволяет собирать частицы определенного размера, производя желаемый продукт с узким распределением частиц по размерам.
Применение струйных мельниц в различных отраслях промышленности
- Фармацевтическая промышленность: микронизация активных фармацевтических ингредиентов (АФИ)
- Химическая промышленность: производство тонких химикатов и пигментов.
- Пищевая промышленность: производство специй, ароматизаторов и пищевых добавок.
- Косметическая промышленность: микронизация косметических порошков
- Горнодобывающая промышленность: измельчение минералов и руд
- Батареи новой энергии: материалы положительных и отрицательных электродов литиевой батареи измельчаются в порошок, а материалы натриевой батареи микронизируются.
Какую степень тонкости помола может достичь струйная мельница?
Струйная мельница позволяет получить степень помола D97 от 45 мкм до 2 мкм, что определяется скоростью вращения классификационного колеса и давлением измельчения. Крупная помол подходит для наполнителей и минералов. Самая мелкая помол используется для материалов для аккумуляторов, фармацевтических препаратов и порошков высокой чистоты, где верхний слой определяет характеристики продукта. Предел — не энергия измельчения, а классификатор: частицы, выходящие из колеса, и есть продукт, поэтому скорость вращения колеса и поток воздуха поддерживают степень помола D97 даже при изменении скорости подачи.
Факторы, которые следует учитывать при выборе струйной мельницы
- Требования к размеру частиц и желаемые характеристики конечного продукта
- Свойства загружаемого материала и совместимость со струйной мельницей
- Пропускная способность и эффективность фрезерования
- Энергопотребление и эксплуатационные расходы
- Возможности системной интеграции и автоматизации
Отправьте образец, получите отчет о распределении размеров частиц.
Каждый порошок ведет себя по-разному в струйном измельчителе. Наша лаборатория измельчает ваш образец и предоставляет данные о распределении D50, D90 и D97, а также информацию о производительности при заданной тонкости помола и расходе воздуха или азота. Если для вашего материала лучше подходит другой тип измельчителя, это будет указано в отчете.
Отправьте образец для пробного помола →
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете свяжитесь с EPIC Представитель по работе с клиентами Powder Online Молли для любых дальнейших запросов».
— Эмили Чен, Инженер