Целью данной статьи является описание принципа работы струйной мельницы. Струйная мельница, также называемая мельницей с жидкостной энергией, используется для микронизации твердого материала.
Микронизация — это термин, используемый для описания уменьшения размера, когда полученный в результате гранулометрический состав составляет менее 10 микрон. Струйные мельницы используются для микронизации твердых веществ химических веществ, фармацевтических препаратов, пигментов, минералов и других материалов, таких как термочувствительные, коррозийные и абразивные материалы.
Процесс микронизации часто считают «черным ящиком», в котором образуется мелкий порошок и крупные частицы. Струйные мельницы работают на сжатом воздухе, газе или перегретом паре под высоким давлением. Струйные мельницы не имеют движущихся частей, что исключает загрязнение от контакта с внешними мелющими телами. Измельчение термочувствительных и воскообразных материалов также является идеальным, поскольку при этом не выделяется тепло истирания.
Спиральная струйная мельница: спиральный поток мелющего газа
Измельчение происходит в центральной камере струйной энергетической мельницы, поскольку обрабатываемый материал перемещается со скоростью, близкой к звуковой, по периметру тороидальной камеры множеством струй воздуха или пара. Никакие мелющие тела не используются. Уменьшение размера происходит в результате высокоскоростных столкновений между частицами самого технологического материала. Внутренняя часть камеры спроектирована так, чтобы обеспечить рециркуляцию частиц слишком большого размера, увеличивая вероятность падения и эффект этих столкновений. Поскольку частицы уменьшаются в размерах и постепенно теряют массу, они естественным образом мигрируют к центральному выпускному отверстию, что делает точную классификацию автоматической и контролируемой.
Фотографии спиральной струйной мельницы
В качестве примера рассмотрим блинно-спиральную струйную мельницу. Микронизация и классификация происходят в неглубокой цилиндрической камере. В эту камеру через специально сконструированные сопла, расположенные на периферийной стене на равных расстояниях, в эту камеру подается воздух или пар под высоким давлением. Ось каждой струи касается окружности меньшего воображаемого концентрического круга.
Ассортимент продукции спиральноструйных мельниц
Струйная мельница с псевдоожиженным слоем: измельчение продукта в кипящем слое
The Струйная мельница с псевдоожиженным слоем включает микронизацию плотной фазы с использованием турбулентных свободных струй в сочетании с высокоэффективной центробежной классификацией воздуха в общем корпусе. Эта комбинация позволяет улучшить измельчение за счет высокой вероятности столкновения частиц с частицами для разрушения и высокой степени дисперсии частиц для улучшения разделения, что приводит к снижению общего энергопотребления. Струйное измельчение — это эффективный способ измельчения или микронизации различных химикатов, полимеров, керамики и других хрупких материалов. Абразивные и чувствительные к температуре продукты можно тонко измельчить с минимальным загрязнением. Простая, легкая в очистке и экономичная конструкция обеспечивает точный контроль верхнего размера с узким распределением в диапазоне размеров от 95% < 5 мкм до 95% < 70 мкм. Тензодатчики точно контролируют нагрузку мельницы, обеспечивая оптимальную эффективность измельчения и контроль распределения продукта по размерам.
Двойной заслоночный клапан или инжектор подает сырье в общий корпус. Загрузка мельницы формируется за счет заполнения зоны измельчения над измельчающими насадками. Турбулентные свободные струи ускоряют частицы, вызывая удары и разрушение. После удара жидкость и частицы уменьшенного размера покидают слой и перемещаются вверх к центробежному классификатору, где скорость ротора определяет, какой размер будет продолжать проходить с жидкостью через ротор, а какие будут отброшены обратно в слой частиц для дальнейшего уменьшения размера. . Высокая степень дисперсности частиц, покидающих зону измельчения, способствует эффективному удалению мелких частиц классификатором. Рабочие параметры скорости ротора, давления сопла и уровня слоя позволяют оптимизировать производительность, размер продукта и форму распределения.
Фотографии струйной мельницы с псевдоожиженным слоем
Ассортимент продукции струйных мельниц с псевдоожиженным слоем
Факторы, которые следует учитывать при использовании струйных мельниц
- Каков размер частиц исходного материала?
- Каков целевой размер частиц?
- Является ли материал горючим порошком?
- Материал абразивный?
Хорошие кандидаты
- Плотный, твердый, абразивный, хрупкий, рыхлый
- Материалы, которые реагируют на удар распространением трещин.
Плохие кандидаты
- Влажные, липкие, запутанные, эластичные, деформирующиеся, легкие/пушистые.
- Материалы, которые поглощают удары и/или которые трудно ускорить.
Типичные материалы, обрабатываемые струйной мельницей
Агрохимикаты: Дельтаметрин, карбендазим, карбарил, гермицид, гербицид, фунгицид и т. д.
Химикаты: Адипиновая кислота, титанат бария, хлорид кальция, оксид хрома, катализатор и т.д.
Керамика: Гидрат алюминия, карбид кремния, феррит, стекло, оксид циркония и т. д.
Минералы: Боксит, гипс, графит, слюда, тальк, танталовая руда и т. д.
Краски: Технический углерод, флуоресцентный пигмент, диоксид титана и т. д.
Фармацевтика: Аминокислоты, антибиотики, аспирин, гуанилат, фуросемид, пенициллин, витаминные соединения и т. д.
Материалы батареи: фосфат лития-железа, фосфат лития-железа-марганца, карбонат лития, тройной монокристаллический, тройной поликристаллический, искусственный графит, кремний-углеродный отрицательный электрод, графитовый отрицательный электрод и т. д.