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源磊小课堂 | 6大类粉体表面改性设备及选择原则

发布时间:

2024-01-29 09:35

 

源磊小课堂 | 6大类粉体表面改性设备及选择原则

 

工艺与设备是最终实现按应用需要改善粉体表面性能的关键因素之一,而粉体表面改性设备的类型很多,既有干法改性设备,也有湿法改性设备。了解设备的结构、原理及适用范围是正确选择表面改性设备的基础

 

 

1、常见表面改性设备

 

(1)连续式粉体表面改性机

 

SLG型连续式粉体表面改性机主要由温度计、出料口、进风口、风管、主机、进料口、计量泵和喂料机等组成。系统配置一般包括给料装置、改性剂计量添加装置、主机、旋风集料器、布袋收尘器等。

 

适用范围:适用于连续大规模生产各种表面有机化学包覆的无机粉体,如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、高岭土、氧化锌、氢氧化镁、强氧化铝、绢云母、硫酸钡、白炭黑、钛白粉、滑石等无机活性填料或颜料。既可以与干法制粉工艺(如超细粉碎工艺)配套,也可单独设置用于各种超细粉体的表面改性以及纳米粉体的解团聚和表面改性。

 

(2)高速加热式混合机

 

主要由回转盖、混合锅、折流板、搅拌装置、排料装置、驱动电机、机座等组成。

 

适用范围:是一种间歇式的批量粉体表面改性设备,处理时间可长可短,适合中、小批量粉体的表面化学包覆改性和实验室进行改性剂配方试验研究。

 

(3)高速气流冲击式表面改性机

 

主机结构主要由高速旋转的转子、定子、循环回路、翼片、夹套、给料和排料装置等部分组成。整套系统由混合机、计量给料装置、高速气流冲击式表面改性机、产品收集装置、控制装置等组成。

 

适用范围:该系统不仅可用于粉体的表面化学包覆、胶囊化、机械化学改性和粒子球形化处理,还可用于“微米/微米”和“纳米/微米”粉体的复合。物料可以是无机物、有机物、金属等,适用范围较广,而且是短时间干式处理。

 

(4)卧式桨叶混合机

 

卧式桨叶混合机是一种以卧式筒体和单轴多桨为结构特点的间歇式粉体表面改性机,主要由传动机构、主轴、筒体、端盖等组成。

 

适用范围:这种表面改性机是针对轻质和重质碳酸钙的表面改性设计的,它分为A、B两种机型,其中A型加热介质为导热油,B型加热介质为水蒸气。

 

(5)涡轮(旋)磨

 

主要由机座,驱动部分,粉碎腔,间隙调节和进、出料口组成。特点是利用超细研磨过程产生的热量(50℃~60℃),将粉碎后的超细粉体引入涡旋磨,同时计量加入预先加热融化好的硬脂酸改性剂进行连续表面改性处理。

 

适用范围:配合加热和给药设备,HWV涡轮磨可组成粉体表面改性系统,目前这一系统主要用于与超细重质碳酸钙生产线配套进行表面改性,很少单独用于粉体的表面改性。

 

(6)湿法表面改性设备

 

目前湿法表面改性设备主要采用可控温搅拌反应釜或反应罐。这种设备的筒体一般做成带夹套的内外两层,夹套内通加热介质,如蒸汽、导热油等。一些较简单的表面改性罐也可采用电加热。

 

粉体表面化学包覆改性和沉淀包膜改性用的反应釜或反应罐,一般对压力没有要求,只要满足温度和料浆分散以及耐酸或耐碱腐蚀即可,因此,结构较为简单。

 

2、表面改性设备的选择原则

 

(1)对粉体及表面改性剂的分散性好。只有分散性好,才能使粉体与表面改性剂有较均等的作用机会和作用效果,也才能减少表面改性剂的用量。

 

(2)改性温度和停留时间在一定范围内可调。

 

(3)单位产品能耗低、磨耗小。除了改性剂外,表面改性的主要成本是能耗,低能耗的改性设备可以降低生产成本,提高产品竞争力;低磨耗不仅可以避免改性物料被污染,同时也可以提高设备的运转效率,降低运行成本。

 

(4)粉尘污染少。改性过程中的粉尘外逸不仅污染生产环境,而且损失物料,导致产品生产成本提高。因此,一定要考察设备的粉尘污染情况。

 

(5)连续生产,操作简便,劳动强度小。

 

(6)运行平稳、可靠。

 

(7)自动控制水平高,能根据物料性质和表面改性剂的性质自动调节处理量、改性剂添加量以及改性温度和停留时间等因素。

 

(8)设备的生产能力要与设计生产规模相适应。在设计生产规模加大时,要尽量选用大型设备,减少设备的台数,以减少占地面积、生产成本和便于管理。

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