CN105149220A - 一种控制粉体粒度的装置以及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制粉体粒度的装置以及工艺，其中装置包括：料仓，用于盛装粉体物料；布料装置，与料仓相对接，用于分散粉体物料；风选装置，包括与布料装置相连通的过料腔，以及与过料腔相连通的风道，风道的延伸方向与粉体物料的行进方向具有夹角；筛分装置，承接过料腔的粉体物料以进行筛分。所述料仓、布料装置、风选装置和筛分装置沿竖直方向由上至下依次布置。本发明提供的控制粉体粒度的装置及其工艺，可有效控制粉粒体粒度范围，其设备结构简单、安装空间小、操作方便，运行过程降低生产成本，可以实现高效、可控的连续生产。

Description

一种控制粉体粒度的装置以及工艺

技术领域

本发明涉及粉体制备技术领域，具体涉及一种控制粉体粒度的装置以及工艺。

背景技术

粉体的粒径分布对粉体的密度、结晶性、流动性等性能都具有重要影响，控制合理的粒径分布是粉体制备过程中不可避免的问题。

近年来，流化和筛分在粉体的分选方面应用较广泛，其中，流化以风作为介质，除去粉体物料中粒径较小的颗粒，以控制物料粒度，这种方法存在一些缺陷：首先设备复杂，分布板孔不易清洁；其次，设备对风机的风压风量要求较高，控制不好，板上物料不能沸腾，无法均匀地往前走；再则设备占用的空间大，一次性投资多，能耗大。

公告号为CN202509045U的实用新型专利文献公开了一种粉体流化分布器，其内设有一内腔，所述内腔下部形成一锥形收口，所述内腔的上部设有一粉体进口端，所述内腔的下部为粉体出口端，在所述粉体进口端与所述粉体出口端之间设置有一用于实现粉体的气固混合流化的气流分布板；在所述内腔壁上设置若干补气孔，所述补气孔位于所述气流分布板与所述粉体出口端之间；在所述补气孔以及所述粉体出口端之间形成一粉体输送通道。

目前，一般的国产筛分装置无法使所得的产品粒度呈正态分布，虽然有进口的筛分装置，可以通过控制筛网振动强度，得到粒度呈正态分布的产品，但此类设备所需的安装空间大，设备较昂贵，密闭性较差，使用过程压缩空气消耗大，且设备噪音大，影响工作环境。

公开号为CN1232359B的发明专利文献公开了一种工业用连续式工频气流振动筛分装置，由搅拌电机、进料口、搅拌棒、粉料仓、电磁控制钟罩进料阀、工频电磁转换气流振动发生器、粉料分散刮板、筛网、电磁自动出料阀、出料口密封板、粉末出料管、下腔反弹共振胶囊、粉料分散电机、机架、蝶阀、下层粉料桶、N₂、Ar气充气阀组成，在料仓中轴线上安装有搅拌电机，在料仓的下部，安装有一个电磁控制的钟罩式进料阀，空气反弹共振胶囊配置在筛框密封腔下部外侧的园环内；采用工频振动的空气或氮、氩气气流进行筛分，在各层筛网上、下两面，交替的形成向上的粉体沸腾气流和向下的负压吸粉气流，完成各层筛网对粉体物料的筛分作用。

现有的流化以及筛分装置对粉体粒径的控制能力有限，需要提供一种能够依据需要控制粉体粒度的装置。

发明内容

本发明提供了一种控制粉体粒度的装置以及工艺，装置构造简单、占用空间小、投资低、风选效果好，能够获得所需的粒度分布，适用于工业化大生产。

一种控制粉体粒度的装置，包括：

料仓，用于盛装粉体物料；

布料装置，与料仓相对接，用于分散粉体物料；

风选装置，包括与布料装置相连通的过料腔，以及与过料腔相连通的风道，风道的延伸方向与粉体物料的行进方向具有夹角；

筛分装置，承接过料腔的粉体物料以进行筛分。

所述风道贯穿过料腔，风道上设有相应的送风系统以及引风系统，送风系统和引风系统分处于过料腔的两侧。

作为优选，所述风道上设有分别位于过料腔两侧，用于调整风量大小的控制阀。

送风系统和引风系统分别对应一个控制阀，通过调节控制阀的开度大小，对粉体物料中的细小粉体进行有效的分离。

送风系统采用低压离心风机，低压离心风机的风压范围为20～500Pa，根据粉体物料的进料速度以及粉体物料的粒度大小和分布，控制风压和风量，送风系统所提供的风为除杂除湿的常温风。

作为优选，所述料仓、布料装置、风选装置和筛分装置沿竖直方向由上至下依次布置。

粉体物料在重力作用下，由料仓依次行经布料装置、风选装置和筛分装置。

作为优选，所述布料装置的顶部带有与料仓相连通的进料口，底部带有与风选装置相连通的出料口，布料装置内部设有处在物料下落方向上的散料杆。

粉体物料经过布料装置后，在散料杆的作用下，粉体物料被打散，然后以松散的状态进入风选装置，保证利用风力更好地将粉体物料中粒径较小的细粉去除，其余颗粒落入筛分装置中进行筛分。

为了保证粉体物料中粒径较小的细粉能够更顺利地被风力去除，优选地，所述风道的延伸方向与粉体物料的下落方向相垂直。

为了保证风选装置中的常温风能够更好地与粉体物料相接触，优选地，布料装置的出料口为矩形孔，所述散料杆在竖直方向上与矩形孔相对正。

粉体物料由料仓进入布料装置后，经散料杆的分散，粉体物料向两侧分散，经由矩形孔后，以瀑布状进入风选装置，在风选装置中，风穿过瀑布，与粉体物料充分接触，细粉被风带入除尘系统，而颗粒稍大的粉状物料落入筛分装置中。

作为优选，料仓与布料装置之间通过控料阀相连接。控料阀用于控制布料装置的进料量，通过控制进料量使粉体物料能够与风充分接触，以除去适量的细粉。

风选装置的出口与筛分装置的入口在竖直方向相互对正，风选装置的出口与筛分装置的入口可以通过管道相连通，也可以不采用管道连通，粉体物料直接由风选装置的出口落入筛分装置中。

筛分装置利用变频电机控制筛网的筛分效果，变频范围为30～50Hz，频率越大，筛分力度越大。

本发明还提供了一种利用所述的控制粉体粒度的装置进行粉体粒度控制的方法，包括：

步骤1，将粉体物料置于料仓中，该粉体物料的密度≥0.3g/cm³；

步骤2，调节风道中的风量为3000m³/h～6000m³/h，风压为-0.8～-0.1Pa；

步骤3，开启筛分装置，调节振动频率为30～50Hz；

步骤4，调节控料阀，使粉体物料的进料速度为3～4t/h，进行粉体物料的筛分；

步骤5，取样检测风选后的粉体物料的粒度和筛分后的粉体物料的粒度，并依据检测结果调整进料速度、风量、风压以及筛分频率，得到粒径符合需求的粉体物料。

利用本发明提供的装置进行粉体粒度筛分时，需要先对粉体物料的粒度以及密度进行检测，粉体物料的密度如果过小，在进行风选时，不容易将不同的颗粒区分开，风选损失比较大；粉体物料的密度如果过大，粉体物料下落速度较快(考虑空气阻力条件下的结论)，风选时不能将细粉完全去除干净。

本发明提供的装置适用于去除粒度≤30目的细粉(即能够通过30目筛子的细粉，目数采用泰勒制)，优选去除≤60目的细粉，更优选去除≤100目的细粉。

本发明提供的装置适用于密度≥0.3g/cm³的产品，进一步优选，粉体物料的密度为0.5～2.5g/cm³。更优选，粉体物料的密度为0.5～1.5g/cm³。

本发明提供的装置的使用方法如下：

(1)首先开启引风系统，然后开启送风系统，并调节相应的控制阀，依据粉体物料的粒度和密度，调节风选装置的风量和风压，风选装置内的风压，尽量处于微负压状态。

(2)启动筛分装置，筛网的孔径依据粉体物料的粒度进行选择，筛分装置采用变频控制，依据粉体物料的粒度分布选择合适的振动频率。

(3)调节控料阀，开始下料，控料阀为变频控制，根据粉体物料的粒度分布和风量大小，控制下料速度。如果粉体物料的粒度较小，需要风选装置除去的粉末较多，可以将下料速度放缓；如果粉体物料的粒度较大，需要风选装置除去的粉末较少，可以将下料速度加快。

(4)取样检测风选后的粉体物料的粒度和筛分后的产品的粒度，依据检测结果，调节下料速度、风量风压以及筛分频率，得到所需的合格产品。

采用本发明提供的控制粉体粒度的装置，结合粉碎工艺，能够控制粉体的粒度分布符合正态分布，从而使粉体在应用中具有更优异的性能，例如，对于山梨糖醇而言，在进行压片时，能够保证填充质量稳定，着色均匀。

本发明提供的控制粉体粒度的装置及其工艺，可有效控制粉粒体粒度范围，其设备结构简单、安装空间小、操作方便，运行过程降低生产成本，可以实现高效、可控的连续生产。

附图说明

图1为本发明控制粉体粒度的装置示意图；

图2为本发明控制粉体粒度的装置中的布料装置和风选装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种控制粉体粒度的装置，包括沿竖直方向由上至下依次布置的料仓1、布料装置3、风选装置4和筛分装置5。

料仓1可以采用旋风分离器，用于盛装粉体物料。

布料装置3用于分散粉体物料，布料装置3与料仓1之间通过旋转阀2相连接，旋转阀2可以采用变频控制，控制下料速度。

布料装置3的顶部带有与料仓1相连通的进料口，底部带有与风选装置4相连通的出料口，布料装置3内部设有处在物料下落方向上的散料杆。

如图2所示，布料装置3呈八面体结构，进料口为与料仓1出口相匹配的圆形，布料装置3底部的出料口为矩形孔，矩形孔的长宽比为30～80:1，保证物料由矩形孔落下时，可以形成一个近似于的平面的瀑布状，散料杆在竖直方向上与矩形孔相对正。

如图2所示，风选装置4包括与布料装置3相连通的过料腔，以及与过料腔相连通的风道，风道的延伸方向与粉体物料的下落方向相垂直。

过料腔的中部为方形截面的筒状，顶部逐渐收敛为与布料装置3的出料口形状相应的入口，二者通过长条法兰进行连接，过料腔的底部收敛为圆形的出口，该圆形的出口与筛分装置5的入口在竖直方向上相互对应。

风选装置4中，处于过料腔左侧的风道连接送风系统，通过手柄12调节送风风门13的大小，处于过料腔右侧的风道连接引风系统，通过手柄10调节送风风门11的大小。

如图1所示，筛分装置5承接过料腔的粉体物料以进行筛分，筛分装置5具有由上之下依次布置的四层筛网，筛网的筛眼尺寸依据需要进行选择，每层筛网都对应有一个出料口，第一层筛网由出料口6出料，第二层筛网由出料口7出料，第三层筛网由出料口8出料，第四层筛网由出料口9出料。

使用时，粉体物料由料仓1或旋风分离器经旋转阀2进入布料装置3，经过散料杆分散后，以瀑布状进入风选装置4，在风选装置4中与除杂除湿的常温风相接触，除去细粉后的物料进入筛分装置5中进行筛分，第一层筛网由出料口6出料，第二层筛网由出料口7出料，第三层筛网由出料口8出料，第四层筛网由出料口9出料。

实施例2山梨糖醇的粒度控制工艺

(1)检测原料密度为0.68g/cm³，以重量百分数计，粒度分布如下：

(2)开启引风系统，然后开启送风系统，调节引风风门和吹风风门，控制风选风量为3000m³/h-3500m³/h，风选装置处于微负压-0.2Pa。

(3)筛分装置安装3层筛网，分别为18、30、50目筛网，并依次从上到下安装，启动筛分装置，初始频率设置为30Hz。

(4)开启料仓的旋转阀，开始进料，旋转阀的运行频率设置为50％，旋转阀额定功率为1.5kw、100％全速运行的流量为10t/h。

(5)取样分析风选后的样品粒度，其中粒径为100目的物料重量＜10％，此时取筛分装置出料口物料，测粒度，根据结果调整筛分装置频率，当筛分频率为37～40Hz时，以重量百分数计，所得产品粒度分布如下：

本实施例制备得到的山梨糖醇的粒度呈正态分布，在压片时，填充质量稳定，且着色均匀。

实施例3麦芽糖醇的粒度控制工艺

(1)检测原料密度为1.6g/cm³，以重量百分数计，粒度分布如下：

＞10目30.4±0.5％；

10～40目53.8±0.8％；

＜40目15.3±0.8％。

(2)开启引风系统，然后开启送风系统，调节引风风门和吹风风门，控制风选风量为5000m³/h-5500m³/h，风选装置处于微负压-0.15Pa。

(3)筛分装置安装2层筛网，分别为10目、30目筛网，并依次从上到下安装，启动筛分装置，初始频率设置为30Hz。

(4)开启料仓的旋转阀，开始进料，旋转阀的运行频率设置为60％，旋转阀额定功率为0.55kw，100％全速运行的流量为6t/h。

(5)取样分析风选后样品粒度，其中粒径为40目的物料重量＜7％。此时取筛分装置出料口物料，测粒度，根据结果调整筛分装置频率，当筛分频率为32.5～36Hz时，以重量百分数计，所得产品粒度10～40目为90～95％。

Claims (8)

1.一种控制粉体粒度的装置，其特征在于，包括：

料仓，用于盛装粉体物料；

布料装置，与料仓相对接，用于分散粉体物料；

风选装置，包括与布料装置相连通的过料腔，以及与过料腔相连通的风道，风道的延伸方向与粉体物料的行进方向具有夹角；

筛分装置，承接过料腔的粉体物料以进行筛分。

2.如权利要求1所述的控制粉体粒度的装置，其特征在于，所述料仓、布料装置、风选装置和筛分装置沿竖直方向由上至下依次布置。

3.如权利要求1所述的控制粉体粒度的装置，其特征在于，所述布料装置的顶部带有与料仓相连通的进料口，底部带有与风选装置相连通的出料口，布料装置内部设有处在物料下落方向上的散料杆。

4.如权利要求1所述的控制粉体粒度的装置，其特征在于，所述风道的延伸方向与粉体物料的下落方向相垂直。

5.如权利要求1所述的控制粉体粒度的装置，其特征在于，所述风道上设有分别位于过料腔两侧，用于调整风量大小的控制阀。

6.如权利要求3所述的控制粉体粒度的装置，其特征在于，布料装置的出料口为矩形孔，所述散料杆在竖直方向上与矩形孔相对正。

7.如权利要求1所述的控制粉体粒度的装置，其特征在于，料仓与布料装置之间通过控料阀相连接。

8.一种利用如权利要求1～7任一项所述的控制粉体粒度的装置进行粉体粒度控制的方法，其特征在于，包括：

步骤1，将粉体物料置于料仓中，该粉体物料的密度≥0.3g/cm³；

步骤2，调节风道中的风量为3000m³/h～6000m³/h，风压为-0.8～-0.1Pa；

步骤3，开启筛分装置，调节振动频率为30～50Hz；

步骤4，调节控料阀，使粉体物料的进料速度为3～4t/h，进行粉体物料的筛分；

步骤5，取样检测风选后的粉体物料的粒度和筛分后的粉体物料的粒度，并依据检测结果调整进料速度、风量、风压以及筛分频率，得到粒径符合需求的粉体物料。