Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Здатність до течії і розпилення





Порошок, так само як суцільні тіла, здатний текти під дією зовнішнього зусилля, спрямованого тангенціально (по дотичній) до поверхні.

Здатність до течії чи руху порошку на поверхні шару спостерігається при пересипанні продуктів або при пневматичному транспортуванні сипучих продуктів. Такий рух лежить в основі перенесення піску, грунту, снігу вітром: піщані і сніжні бурі, ерозія грунтів. Рух може здійснюватися трьома способами:

· частинки перекочуються по поверхні;

· частинки відриваються і падають назад, тобто переносяться «стрибками»;

· частинки переносяться в стані аерозолю.

Як приклад розглянемо рух піску, поміщеного товстим шаром на дно аеродинамічної труби. При певній швидкості повітря частинки, що виступають з шару піску, починають перекочуватися по поверхні. Однак, потрапивши в невеликі поглиблення, вони спиняються. Якщо збільшити швидкість повітря, деяка кількість частинок перекотиться по поверхні і зупиниться і т. д. Рухомі піщинки, стикаючись з більш великими, виступаючими над поверхнею, підскакують.

При деякій швидкості повітря, так званій критичній, велика частина часток буде пересуватися стрибками. З полідисперсного порошку видувається більш дрібна фракція. Найтонша фракція під дією повітряного потоку переходить в стан аерозолю і в такому вигляді переміщається над поверхнею порошку.

Досліди показали, що для порошку з частинками, що мають радіус більше 50 мкм, критична швидкість «течії» по поверхні пропорційна √ r. Якщо r <50 мкм, критична швидкість зростає при переході до більш дрібних частинок завдяки молекулярним силам, чинним між частинками.

Розглянутий вище характер перебігу порошків обумовлює залежність текучості порошків від адгезійних і аутогезіонних сил, що ускладнюють відрив і пересування частинок. Враховуючи розглянуту вище залежність інтенсивності міжчастинкових взаємодій від розмірів частинок, можна зробити важливий практичний висновок: грубодисперсні порошки мають більш високу текучість, ніж високодисперсні.



Слід також мати на увазі, що для м'яких речовин характерна пластична деформація, в результаті якої збільшується площа контакту частинок, а значить, зменшується текучість.

Важливою характеристикою порошку є його распиляємість при пересипанні. Вона визначається силами зчеплення між частинками, отже, збільшується при зростанні розмірів частинок і зменшується зі збільшенням вологості.

Існує кілька емпіричних закономірностей:

· гідрофобні порошки розпиляються краще, ніж гідрофільні;

· порошки з твердих речовин розпиляються краще, ніж з м'яких;

· монодисперсні порошки розпиляються краще полідисперсних.

Флуідізація (псевдозрідженння)

Псевдозрідження - це перетворення шару порошку під впливом вихідного газового потоку в систему, тверді частинки якої знаходяться в підвішеному стані, що нагадує рідину - псевдозріджений шар. За зовнішньої схожості з киплячою рідиною, псевдозріджений шар часто називають киплячим шаром.

Найпростішу з псевдозріджених систему створюють у заповненому шаром порошку вертикальному апараті, через днище якого рівномірно по перетину вводять інертний розріджуючий агент (газ).

При його невеликій швидкості W порошок нерухомий. Із збільшенням W висота шару починає зростати (шар розширюється). Коли W досягає критичного значення, при якому сила гідравлічного опору шару вихідного потоку стає рівною вазі твердих частинок, шар набуває текучості і переходить в пеевдозріджений стан.

Якщо порошок є високодисперсним, позначається сила зчеплення частинок і виникає не рівномірне розширення порошку, а утворення окремих агрегатів. Між ними виникають канали, по яких проходить значна частина газу. Це агрегативна флуідізація. Оскільки із збільшенням розміру часток гідродинамічні сили зростають, а молекулярні сили слабшають, можна очікувати, що при деякому середньому ступеню дисперсності порошку умови для флуідізаціі будуть оптимальними.

Лінійна швидкість зрідженого агента, при якій порошок переходить в пеевдозріджений стан, називається швидкістю початку псевдозрідження або його першою критичною швидкістю WK. Для дрібних частинок (d <1 мм) WK - d2 для великих (d > 1 мм) WK ~ √ d. WK зменшується зі збільшенням щільності вихідного потоку.

При подальшому зростанні W шар руйнується і починається інтенсивний винос порошку з апарату. Відповідає даному стану шару швидкість потоку, що називається швидкістю виносу частинок. Псевдозрідження газом - найбільш поширений спосіб отримання псевдозріджених систем, хоча існують і інші способи.

Псевдозрідженим шар застосовується дуже широко:

· псевдозрідження в проточних системах «газ-тверде тіло» часто застосовують при нагріванні і охолодженні, адсорбції, сушки і т. д. при цьому створюються оптимальні умови взаємодії фаз;

· численні хімічні процеси;

· отримання гранульованих продуктів.

Пневмотранспорт

Це вид трубопровідного транспорту для переміщення сипучих матеріалів під дією газу. Пневмотранспорт широко використовується в хімічній, нафтохімічній, нафтопереробній та інших галузях промисловості не тільки для переміщення матеріалів, але і як складова частина технологічних процесів у системах «газ-тверде тіло».

Гранулювання

Гранулювання (грануляція) - формування твердих частинок (гранул) певних розмірів і форми із заданими властивостями.

Розмір гранул залежить від виду матеріалу, способу його подальшої переробки та застосування і становить зазвичай (у мм):

· для мінеральних добрив - 1-4;

· для термопластів - 2-5;

· для реактопластов - 0,2-1,0;

· для каучуків і гумових сумішей - 15-25;

· для лікарських препаратів (таблетки) - 3-25.

Формування гранул розміром менше 1 мм іноді називають мікрогранулювання.

Найважливішими методами гранулювання є сухе гранулювання, мокре обливання і пресування.

Злежування

Злежування - процес, обумовлений тривалим перебуванням сипучих матеріалів у нерухомому стані. В результаті злежування сипучі матеріали втрачають здатність текти і можуть перетворитися на моноліт. Особливої шкоди злежування надає при зберіганні борошна, цукру, крохмалю, дріжджів та інших харчових мас.

Кількісно злежування можна характеризувати міцністю злежалого матеріалу на розрив. Вона дорівнює міцності індивідуальних контактів Пк, помноженій на їх число N, у розрахунку на одиницю поверхні сипучих матеріалів:

При злежуванні одночасно відбуваються два процеси. Перший з них пов'язаний зі збільшенням числа контактів N, внаслідок поступового проникнення дрібних часток в простір між великими частками. Другий обумовлений збільшенням міцності індивідуальних контактів внаслідок заповнення наявних порожнеч.

Обидва процеси призводять до підвищення міцності сипучої маси в цілому і до втрати її рухливості аж до утворення моноліту.

Способи боротьби зі злежуванням можна умовно розділити на дві великі групи: активні і пасивні.

Активні способи запобігають злежуванню. Вони пов'язані з впливом на сипучу харчову масу до початку злежування.

Пасивні способи - це повернення злежалому продукту вихідної текучості або зменшення негативного впливу злежування.

Запобігти злежування можна наступними шляхами:

· регулюванням фізико-хімічних властивостей продуктів. Гігроскопічні порошки гідрофобізуючої, модифікуючи поверхню часток з допомогою ПАР, а в ряді випадків - вводячи тверді високодисперсні, нерозчинні у воді добавки;

· введенням водопоглинаючої добавок (наприклад, в цукор додають подрібнену мальтозу або глюкозу, в кухонну сіль, використовувану в технічних цілях, - до 2% порошку цеоліту);

· укрупненням частинок порошку з утворенням гранул і таблеток;

· герметизацією ємностей для зберігання порошків.

Стійкість порошків

Порошки нестійкі по відношенню до агрегації і седиментації. Це пояснюється тим, що газоподібне середовище не може взаємодіяти з дисперсною фазою в такій мірі, щоб поверхнева енергія знижувалася до необхідних значень. Мала щільність газів обмежує можливості регулювання також седиментаційної стійкості.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.