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该如何决定混合工艺?
2020年02月19日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:354
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粉体混合能够让具有不同物理性质及化学性质的颗粒,通过机械或流体方法使它们在宏观上分布均匀的过程。无论是对哪种工业生产线,混合都是一项重大的投资,因此在选择混合方式前,需要仔细了解不同混合工艺及设备之间的利弊权衡。

粉体混合示意图

一般来说,混合主要分为连续混合和分批混合:

①连续混合工艺是将各种组分同时分别连续计量,并按比例配合成一股含有各种组分的料流,当这股料流进入到连续混合机后,连续混合成一股均匀的料流。连续混合一般用于干燥物料,部分泥浆形态和粘性材料也可以在连续混合器中进行处理。

优点:可以连续进行生产,容易与粉碎及制粒等连续操作的工序相衔接,生产时不需要频繁地操作。

缺点:在更换配方时,流量的调节比较麻烦,而且在连续输送和连续混合设备中的物料残留较多,所以,两批饲料之间的互混问题比较严重。

②分批混合工艺就是将各种混合组分根据配方的比例混合在一起,并将它们送人周期性工作的“批量混合机”分批地进行混合。

优点:改换配方比较方便,每批之间的相互混杂较少。

缺点:启闭操作比较频繁,因此大多采用自动程序进行控制。

不过事实上,对于大多数应用来说,实现连续过程的分批控制也是可行的——也就是当混合料在混合器内时,料斗被填满,然后一旦混合器被清空,则立即送入下一批,如此操作便能结合了分批和连续混合的优点,同时具备高通量及高精度的特点。

到底该选择哪种混合工艺及设备,要结合需要的处理量、时间及成本等因素进行考虑:

①加工时间:物料从进料口流到出料口的时间称为每分钟转速(RPM),一般连续混合机的转速从30秒到4分钟不等,但由于连续混合设备需要保持物料快速流动,避免产品混合不均匀,因此无法长时间混合。

②能源成本:连续混合设备每小时的耗电量比分批混合设备少许多。

③人工成本:与能源成本一样,连续混合的人工成本会比一直需要人工干预的分批混合更低。

④占地面积:连续混合设备在生产层所需的空间要小得多。

⑤混合精度:连续混合的精度往往比较低,这是因为当需要快速通过大量的材料时,很难控制混合物中每种元素的精确数量。因此,连续混合被用于化工、石化等行业;而分批处理或连续过程分批控制则更适合用于食品、药品等其他行业,毕竟入口的东西确实是需要精确把控的。

用于咖啡粉或茶粉的混合调味系统

另外还有以下几种需要考虑的因素:

①混合物料的来源:如果原料供应方并不稳定,不同批次间的物料有所差异,那就不适合采用连续混合的混合方式;

②包装方式:如果需要混合的是有固定配方的香料等产品,那么当产品被打包成小包装时,如果采用连续混合可能会导致每个小包装里的组分都不太一致,但如果混合后是装入大容量的容器内,那么对精度的要求可以放低一些,连续混合也不是不能接受;

③热处理:如果混合物料需要在特定的温度下进行加热处理,那么分批式混合更适合;

④清洁频率:如果需要混合的是食品、药品等在规定上需要频繁清洗混合设备的物料,采用分批混合更适当;

⑤搅拌器类型:分批混合在安装搅拌器上具有更大的灵活性,桨式,带式和混合式搅拌器可安装在间歇式搅拌器中,因此可以处理不同粘度的混合物;而连续混合机只能安装桨式搅拌器,局限性更大。

总结

虽然连续混合和分批混合各有所长,但是前者的局限性更大,更适合用于一些干物料的混合;而后者对配方的精确控制上更有优势,特别在采用大容量批量混合器并配合可连续装载的料斗和进料器的情况下,也能实现非常高的产量。总体而言,就是要看菜下饭,才能选出最具经济效益的混合方式。

资料来源:powderbulksolids

粉体圈 Coco 编译整理


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