粉體混合能夠讓具有不同物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)的顆粒,通過機械或流體方法使它們在宏觀上分布均勻的過程。無論是對哪種工業(yè)生產(chǎn)線,混合都是一項重大的投資,因此在選擇混合方式前,需要仔細了解不同混合工藝及設(shè)備之間的利弊權(quán)衡。
粉體混合示意圖
一般來說,混合主要分為連續(xù)混合和分批混合:
①連續(xù)混合工藝是將各種組分同時分別連續(xù)計量,并按比例配合成一股含有各種組分的料流,當(dāng)這股料流進入到連續(xù)混合機后,連續(xù)混合成一股均勻的料流。連續(xù)混合一般用于干燥物料,部分泥漿形態(tài)和粘性材料也可以在連續(xù)混合器中進行處理。
優(yōu)點:可以連續(xù)進行生產(chǎn),容易與粉碎及制粒等連續(xù)操作的工序相銜接,生產(chǎn)時不需要頻繁地操作。
缺點:在更換配方時,流量的調(diào)節(jié)比較麻煩,而且在連續(xù)輸送和連續(xù)混合設(shè)備中的物料殘留較多,所以,兩批飼料之間的互混問題比較嚴重。
②分批混合工藝就是將各種混合組分根據(jù)配方的比例混合在一起,并將它們送人周期性工作的“批量混合機”分批地進行混合。
優(yōu)點:改換配方比較方便,每批之間的相互混雜較少。
缺點:啟閉操作比較頻繁,因此大多采用自動程序進行控制。
不過事實上,對于大多數(shù)應(yīng)用來說,實現(xiàn)連續(xù)過程的分批控制也是可行的——也就是當(dāng)混合料在混合器內(nèi)時,料斗被填滿,然后一旦混合器被清空,則立即送入下一批,如此操作便能結(jié)合了分批和連續(xù)混合的優(yōu)點,同時具備高通量及高精度的特點。
到底該選擇哪種混合工藝及設(shè)備,要結(jié)合需要的處理量、時間及成本等因素進行考慮:
①加工時間:物料從進料口流到出料口的時間稱為每分鐘轉(zhuǎn)速(RPM),一般連續(xù)混合機的轉(zhuǎn)速從30秒到4分鐘不等,但由于連續(xù)混合設(shè)備需要保持物料快速流動,避免產(chǎn)品混合不均勻,因此無法長時間混合。
②能源成本:連續(xù)混合設(shè)備每小時的耗電量比分批混合設(shè)備少許多。
③人工成本:與能源成本一樣,連續(xù)混合的人工成本會比一直需要人工干預(yù)的分批混合更低。
④占地面積:連續(xù)混合設(shè)備在生產(chǎn)層所需的空間要小得多。
⑤混合精度:連續(xù)混合的精度往往比較低,這是因為當(dāng)需要快速通過大量的材料時,很難控制混合物中每種元素的精確數(shù)量。因此,連續(xù)混合被用于化工、石化等行業(yè);而分批處理或連續(xù)過程分批控制則更適合用于食品、藥品等其他行業(yè),畢竟入口的東西確實是需要精確把控的。
用于咖啡粉或茶粉的混合調(diào)味系統(tǒng)
另外還有以下幾種需要考慮的因素:
①混合物料的來源:如果原料供應(yīng)方并不穩(wěn)定,不同批次間的物料有所差異,那就不適合采用連續(xù)混合的混合方式;
②包裝方式:如果需要混合的是有固定配方的香料等產(chǎn)品,那么當(dāng)產(chǎn)品被打包成小包裝時,如果采用連續(xù)混合可能會導(dǎo)致每個小包裝里的組分都不太一致,但如果混合后是裝入大容量的容器內(nèi),那么對精度的要求可以放低一些,連續(xù)混合也不是不能接受;
③熱處理:如果混合物料需要在特定的溫度下進行加熱處理,那么分批式混合更適合;
④清潔頻率:如果需要混合的是食品、藥品等在規(guī)定上需要頻繁清洗混合設(shè)備的物料,采用分批混合更適當(dāng);
⑤攪拌器類型:分批混合在安裝攪拌器上具有更大的靈活性,槳式,帶式和混合式攪拌器可安裝在間歇式攪拌器中,因此可以處理不同粘度的混合物;而連續(xù)混合機只能安裝槳式攪拌器,局限性更大。
總結(jié)
雖然連續(xù)混合和分批混合各有所長,但是前者的局限性更大,更適合用于一些干物料的混合;而后者對配方的精確控制上更有優(yōu)勢,特別在采用大容量批量混合器并配合可連續(xù)裝載的料斗和進料器的情況下,也能實現(xiàn)非常高的產(chǎn)量。總體而言,就是要看菜下飯,才能選出最具經(jīng)濟效益的混合方式。
資料來源:powderbulksolids
粉體圈 Coco 編譯整理
作者:粉體圈
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