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雾化干燥法研发硼粉破碎机的作业

作者:admin来源:中国制砂机网 日期:2013-2-6 14:18:18 人气: 标签:

  进出口温度雾滴从喷雾干燥喷头分离后与热空气接触,雾滴表面迅速形成饱和蒸汽膜,继而溶剂迅速挥发。溶剂挥发分为两个阶段:(1)干燥过程中雾滴内部有足够的溶剂来补充因表面挥发造成的溶剂损失,以保证饱和状态;(2)雾滴内部的溶剂不足以弥补表面溶剂的逸失,到达一个临界点,干燥到一临界点后干燥核壳开始在雾滴周围形成<5>。进出口温度是影响溶剂挥发的主要因素,因此需要调节进出口温度以保证溶剂在适当温度下挥发。

  经过实验发现,如果进出口温度过低(80/60e以下),浆料中的稀释剂无法快速挥发,雾滴在没有形成干燥表面前便相互碰撞,从而产生粘结团聚现象((a))。而进出口温度过高(160/140e以上),雾滴表面的粘结剂快速固化形成硬壳,阻止雾滴的干燥收缩,且硬壳会封闭球体表面,降低溶剂蒸发速度,使得内部温度快速升高,溶剂继续迅速气化,当气压达到一定时,气体从薄弱处冲破球体爆出,使球体出现孔洞((b))。实验证明,采用进出口温度为(100/70e)为合适的实验温度。

  不同进出口温度下团聚硼粉雾化盘转速离心雾化器利用高速旋转的轮盘产生的离心力将料浆甩出,使之与干燥介质接触形成雾滴。雾化盘转速是决定喷雾干燥颗粒粒径大小的最关键因素,通常提高进料速度只能使喷雾粒子直径略微增加,但通过改变雾化盘转速可以获得所需要的粒度的粒子,并且相关性很好<6>。为雾化盘转速对团聚粒度影响,由可知当雾化盘转速在350r/min时,粒度主要集中在220Lm以上,当雾化盘转速在750r/min时,粒度主要集中在120Lm.

  进料速度进料速度对颗粒大小和颗粒形貌都有影响。本实验采用蠕动泵进料方式送料,如果采用大进料量(200r/min),在固定的雾化盘转速下,料浆同样难以完全离心分散球化,从而出现非球形颗粒((a)),甚至料浆会出现粘附塔壁现象,形成不规则块体,造成料浆浪费((b));而进料量过小(40r/min),则喷头长期处于高温和断续送料状态,极易导致部分料浆在喷头附近的快速干化沉积,造成喷头或管路的堵塞,影响试验和生产开展,另外,料浆流量不稳定也会产生粘壁现象。

  不同偶联剂影响团聚硼粉颗粒需具有一定机械强度,以适应后续添加到推进剂体系时所承受机械搅拌压力。团聚颗粒的强度公式如(1)式所示,其中Rz代表团聚颗粒强度,Ms和Mp分别为粘结剂质量和粉末质量,Qp和Qs分别为粉末密度和粘结剂密度,E为颗粒孔隙度,Rs为颗粒中粉末与粉末粘结强度。由(1)式可知,颗粒强度Rz与粉末粘结强度Rs成正比,为了增强团聚颗粒强度,可通过向粘结体系中添加偶联剂,通过偶联剂的改性增强团聚颗粒内部粉末之间的粘结效果<7-8>。

  团聚前后形貌对比硼粒子的表面形状对推进剂的工艺性能有很大的影响,球形度越高则其流动性能越好,在液相中的阻力也越小,这样对后续硼粉向推进剂体系中添加比较有利,因此制备的团聚硼球形度越高越好。本实验通过扫描电镜(SEM)观察了95级硼粉和团聚硼的表面形状,并对其进行流动性能测试。95级无定形硼粉SEM照片(a),团聚硼照片(b)。

 

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