CN109622175A - 一种粉体分级系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粉体分级系统，包括依次连接的料斗(101)、螺旋给料器(102)、气流撞击分散预处理装置(100)、多级流化辅助筛分装置(200)、高效旋风收集装置(300)和尾气分离净化装置(400)。与现有技术相比，本发明通过撞击分散预处理装置、粉体除静电装置、多级流化辅助筛分装置以及高效旋风收集装置的合理配置，能够实现含静电易团聚宽粒径范围粉体的高效率高精度的可控多级分级。

Description

一种粉体分级系统
技术领域
本发明涉及一种粉体分级装置，具体地说，是关于一种易团聚有机聚合物粉体分级系统。
背景技术
粉体物质目前已广泛用于各技术领域，随着科学技术的发展，应用领域对所使用的粉体的要求也越来越高，如高纯度化、功能化、微细化等，粉体粒度大小及形貌也在许多领域做了众多要求，对粉体按粒径大小进行筛选，选择合适大小粒径的粉体具有重要意义。不同的物质的粉体，性质可能不一样，但是对于同一种物质的粉体，因为粒径分布的存在差异，也会导致性质差异，特别是超细的粉体，而粉体的粒径分布一定程度上决定了其性质和用途，因此，亟需能够对粉体进行精细分级的粉体分级设备。
目前易团聚有机聚合物粉体分级多采用振动筛分分级工艺，振动筛分分级由于细颗拉的团聚、静电吸附和筛网制作的限制，对细颗粒筛分效率太低，准确度也不可靠，在筛分时和筛目孔径近似的物体、带电物及附着物都可能使筛孔堵塞，存在筛分下限，效率低等问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够实现含静电团聚、宽粒径范围、多级可控的易团聚粉体分级的粉体分级系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种粉体分级系统，其特征在于，包括依次连接的料斗(101)、螺旋给料器(102)、气流撞击分散预处理装置(100)、多级流化辅助筛分装置(200)、高效旋风收集装置(300)和尾气分离净化装置(400)；
料斗(101)内粉体通过螺旋给料器(102)输送至气流撞击分散预处理装置(100)；经分散后的粉体流化后随气流输送至多级流化辅助筛分装置(200)进行多级筛分，再输送至高效旋风收集装置(300)，最后含超细微粉尘随气流输送至尾气分离净化装置(400)，处理后进氮气回收单元。
所述的气流撞击分散预处理装置(100)包括气流撞击分散预处理本体(103)，其下方设置的氮气流化单元(105)，所述的气流撞击分散预处理本体(103)内含气流分布板与撞击抗团聚分散单元(104)，所述的撞击抗团聚分散单元(104)连接高压氮气，所述的氮气流化单元(105)连接低压氮气，且其下方设有旋转卸料阀(106)；
惰性气体氮气携带粉体在气流撞击和自身重力与流体曳力双重配合下，真实超粗粉体在重力作用下落入到装置下部收集后作为超粗废料，由细粉团聚成的超粗粉体经气流撞击分散预处理装置(100)处理后重新和细粉一起在负压作用下呈分散状态进入到多级流化辅助筛分装置(200)进行目标产品多级分级。
所述的多级流化辅助筛分装置(200)为气流流化与筛网筛分耦合一体式多级分级装置，包括除静电单元(201)、若干分级室、不同目数的筛网隔板及用于提高筛分效率的床层填料，各分级室之间由筛网隔板分隔，且各分级室内填充有填料；
由气流撞击分散预处理装置(100)出来的粉体经除静电单元(201)除静电，后进入第一级分级室，与该分级室内的填料作用，粉体粗细颗粒间充分分散，然后由气流引导经第一级分级室与第二级分级室之间的筛网隔板筛分后进入到第二级分级室，相对粗的粉体落入第一级分级室底部经卸料阀收集为一级产品，在相同原理作用下依次收集得到后续各级分级室收集的产品。
作为优选，除静电单元(201)释放的电荷但不局限于此方法作用于多级流化辅助筛分装置内的粉体气流。
作为优选，各分级室底部连接低压氮气，分级室内的辅助流化筛分填料在底部氮气的作用下呈沸腾状态作用于待分级粉体，对粉体进行抗团聚分散。
作为优选，所述的筛网隔板具有气流引导与筛分双重作用，筛分隔板由下方实心板和上方一定目数筛网拼接而成，所述实心板与筛网高度比例为0～1：1，且不同分级室筛板结构和目数配置不同。
作为优选，在除静电单元和辅助流化筛分填料的双重作用下，待分级粉体根据由气流引导通过第一级分级室筛分隔板进行气流流化态筛分分级，粗颗粒落入第一级分级室下部作为一级产品由旋转卸料阀排出。由细颗粒团聚而成的大颗粒在气流和辅助筛分填料的作用下重新分散为细颗粒，提高分级效率。经过第一级分级室后的细颗粒在第二级分级室经过同样的分级原理获得二级产品，多级流化辅助筛分装置分级室为1～N级，N≥1。
作为优选，筛网隔板上不同目数的筛网在不同气流速度的控制下可以获得不同粒径范围的分级产品。
所述的高效旋风收集装置(300)进口设置有粉体分级引导板(301)。经多级流化辅助筛分装置分级后的粉体进入到高效旋风收集装置，粉体沿进口引导板进行最后一级目标产品分级。
所述的尾气分离净化装置(400)设置有中空纤维立体填料(401)。经过前述装置分级后含超细易团聚粉体分级尾气进入到尾气分离净化装置，经尾气分离净化装置内填装的中空纤维立体填料过滤。
经净化处理后的氮气尾气进入到氮气回收装置，回收后继续用作分级气流使用。
与现有技术相比，基于本发明中的分级工艺，针对粒径分布宽、易静电团聚的易团聚粉体，首先在重力和高速气流的双重作用下对粉体进行抗团聚分散预处理，增加细颗粒含量的同时把不合格的超粗颗粒去除掉，其次在电荷力、重力、辅助床层填料摩擦力的多重作用下，不同气流速度下的粉体通过筛分隔板分级为各目标粒径范围内的粉体产品，从而实现粉体高效率高精度的可控多级分级。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
附图标号说明：
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定于本发明。
实施例1
如图1所示，一种粉体分级系统，包括：包括依次连接的料斗101、螺旋给料器102、气流撞击分散预处理装置100、多级流化辅助筛分装置200、高效旋风收集装置300和尾气分离净化装置400；
其中，所述的气流撞击分散预处理装置100包括气流撞击分散预处理本体103，其下方设置的氮气流化单元105，所述的气流撞击分散预处理本体103内含气流分布板与撞击抗团聚分散单元104，所述的撞击抗团聚分散单元104连接高压氮气，所述的氮气流化单元105连接低压氮气，且其下方设有旋转卸料阀106；
所述的多级流化辅助筛分装置200为气流流化与筛网筛分耦合一体式多级分级装置，包括除静电单元201、气流入口202、多级流化辅助筛分本体203，多级流化辅助筛分本体203内设有三级分级室、分级I室内设有分级I室床层填料204，分级II室内设有分级II室床层填料205，分级III室内设有分级III室床层填料206，分级I室与分级II室之间设有分级I室筛分隔板207，分级II室与分级III室之间设有分级II室筛分隔板208，各级分级室下部设有氮气流化单元209和旋转卸料阀210，氮气流化单元209连接低压氮气。
所述的高效旋风收集装置300进口设置有粉体分级引导板301，出口为旋风出口302，底部设有旋转卸料阀304。
所述的尾气分离净化装置400设置有中空纤维立体填料401，底部设有旋转卸料阀402，顶部设有尾气出口403，该尾气出口403连接氮气回收装置。
使用时：
20-200目粉体首先由料斗101落入到螺旋给料器102，粉体由螺旋给料器102均匀的输送到气流撞击分散预处理本体103，氮气流化单元105置于撞击抗团聚分散单元104下方，两者产生的气流经过分布后作用于待分级粉体，在重力和气流曳力相互作用下，小于60目的细颗粒随气流往上运动，大于60目的大颗粒则落入到下方撞击抗团聚分散单元104，高压氮气产生的高速气流对细颗粒团聚成的大颗粒充分撞击分散，分散后的细颗粒随气流往上运动，不能分散的真实大颗粒粉体由于重力的原因落入到装置下方经旋转卸料阀106收集作为超粗废料20-60目。
在实施过程中，氮气流化单元105与撞击抗团聚分散单元104氮气流量是组合控制的，不同参数控制不同粒径的粗颗粒落入到装置下部，实施例中高压氮气流速为18-25m/s，同时特定流速的高压氮气撞击既能充分分散团聚粉体又没有对原粉体产生破碎，高效的抗团聚分散细颗粒的同时把粉体中的真实超粗废料去除掉。
经过充分分散并去除超大颗粒的粉体由气流引导进入多级流化辅助筛分装置200分级I室内，设置于分级I室底部的氮气流化单元209与床层填料205共同作用于待分级粉体，使粉体中不同粒径大小的颗粒在气流中充分分散，除静电单元201产生的中和电荷确保细颗粒不引静电而重新团聚，流化状态的粉体高效率的通过设置于分级I室和分级II室之间的分级I室筛分隔板207筛分后，小于筛网目数的细颗粒随气流进入到分级II室继续分级，大于筛网目数的颗粒落入到分级I室下部随旋转卸料阀收集为60-80目的一级产品，分级II室、分级III室的粉体经过相同的原理得到80-100目二级、100-120目三级产品，三级流化速度依次设置为10-12m/s、6-8m/s、3-5m/s，静电消除后的流化态粉体提高了筛网的筛分速度与筛分下限，同时筛网分级保留了分级的精准度。
进一步地，多级流化辅助筛分装置200内的除静电单元201释放的中和电荷量、氮气流化单元209产生的气体流速(3-15m/s)、分级II室床层填料205内填料形状大小(5-40目)及分级I室筛分隔板207目数(60-120目)及开孔区间比例(0～1.0)四个操作参数同时可调，从而实现不同的优化设置参数产生高效率不同粒径的分级产品。
气流中剩余的细颗粒经进口引导板301进入到高效旋风收集装置300，在离心力作用下，气流中相对粗的颗粒沿高效旋风收集装置的旋风本体303筒壁落入到下部经旋转卸料阀304收集作为120-200目四级产品，含超细颗粒的分级气流尾气由高效旋风出口302排出。
尾气分离净化装置400内填装有中空纤维立体填料401，能够对尾气中的超细颗粒高效率高精度的捕集，实现过滤后的氮气尾气能够合格的进入氮气回收单元，对氮气进行循环利用。
本发明可适应不同粒径大小的多级分级，尤其适应于易静电团聚宽粒径范围的有机高分子聚合物粉体的精细分级。

Claims (7)

1.一种粉体分级系统，其特征在于，包括依次连接的料斗(101)、螺旋给料器(102)、气流撞击分散预处理装置(100)、多级流化辅助筛分装置(200)、高效旋风收集装置(300)和尾气分离净化装置(400)；
料斗(101)内粉体通过螺旋给料器(102)输送至气流撞击分散预处理装置(100)；经分散后的粉体流化后随气流输送至多级流化辅助筛分装置(200)进行多级筛分，再输送至高效旋风收集装置(300)，最后含超细微粉尘随气流输送至尾气分离净化装置(400)，处理后进氮气回收单元。
2.根据权利要求1所述的一种粉体分级系统，其特征在于，所述的气流撞击分散预处理装置(100)包括气流撞击分散预处理本体(103)，其下方设置的氮气流化单元(105)，所述的气流撞击分散预处理本体(103)内含气流分布板与撞击抗团聚分散单元(104)，所述的撞击抗团聚分散单元(104)连接高压氮气，所述的氮气流化单元(105)连接低压氮气，且其下方设有旋转卸料阀(106)；
惰性气体氮气携带粉体在气流撞击和自身重力与流体曳力双重配合下，真实超粗粉体在重力作用下落入到装置下部收集后作为超粗废料，由细粉团聚成的超粗粉体经气流撞击分散预处理装置(100)处理后重新和细粉一起在负压作用下呈分散状态进入到多级流化辅助筛分装置(200)进行目标产品多级分级。
3.根据权利要求1所述的一种粉体分级系统，其特征在于，所述的多级流化辅助筛分装置(200)为气流流化与筛网筛分耦合一体式多级分级装置，包括除静电单元(201)、若干分级室、不同目数的筛网隔板及用于提高筛分效率的床层填料，各分级室之间由筛网隔板分隔，且各分级室内填充有填料；
由气流撞击分散预处理装置(100)出来的粉体经除静电单元(201)除静电，后进入第一级分级室，与该分级室内的填料作用，粉体粗细颗粒间充分分散，然后由气流引导经第一级分级室与第二级分级室之间的筛网隔板筛分后进入到第二级分级室，相对粗的粉体落入第一级分级室底部经卸料阀收集为一级产品，在相同原理作用下依次收集得到后续各级分级室收集的产品。
4.根据权利要求3所述的一种粉体分级系统，其特征在于，所述的筛网隔板具有气流引导与筛分双重作用，筛网隔板下方实心上方具有一定目数筛孔，且不同分级室筛板结构和目数配置不同。
5.根据权利要求4所述的一种粉体分级系统，其特征在于，筛网隔板上不同目数的筛网在不同气流速度的控制下可以获得不同粒径范围的分级产品。
6.根据权利要求1所述的一种粉体分级系统，其特征在于，所述的高效旋风收集装置(300)进口设置有粉体分级引导板(301)。
7.根据权利要求1所述的一种粉体分级系统，其特征在于，所述的尾气分离净化装置(400)设置有中空纤维立体填料(401)。
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