Какие факторы влияют на успешное распределение жидкости в порошке?


Почти во всех областях промышленности по переработке сыпучих материалов порошки смачиваются жидкостью. Этот процесс кажется тривиальным. Но иногда результаты смачивания не удовлетворяют. Могут образоваться комки, жидкость может быть распределена неоднородно, или сыпучий материал может впоследствии иметь плохие текучие свойства.

Помимо вязкости, поверхностное натяжение жидкости оказывает большое влияние на ее распределяемость в порошке. Однако свойства порошков также играют важную роль, если распределение жидкости должно быть успешным.

Насколько жидко-аффинной является поверхность порошка? Какова капиллярность порошка?

Типичный внешний вид различных жидкостей:

a. Низкое поверхностное натяжение
b. Высокое поверхностное натяжение
c. Рефлюксная жидкость
d. Продвижение жидкости
e. Жидкость, впрыскиваемая в область турбулентности распылителя (форсунка с одной субстанцией)
f. Жидкий материал распыляется микротонко, а порошок псевдоожижается (двухсубстанционная форсунка)

     Typische Erscheinungsformen verschiedener Flüssigkeitena.  Geringe Oberflächenspannung
    a.  Geringe Oberflächenspannung
    b.  Hohe Oberflächenspannung
    b.  Hohe Oberflächenspannung
    c.  Rückfließende Flüssigkeit  d.  Vorrückende Flüssigkeit
    e.  Flüssigstoff wird in den Turbolenzbereich des Wirblers injiziert (Einstoffdüse)  f.  Flüssigstoff wird mikrofein versprüht und das Pulver wird fluidisiert (Zweistoffdüse) 


    Система из 1-4 частиц, смачиваемая при смешивании.

    5. частицы с открытыми и закрытыми порами

    1 bis 4 Partikelsystem, das während des Mischens benetzt wird.
    5. Partikel mit offenen und geschlossenen Poren

    Если поверхностное натяжение жидкости низкое (a), то жидкость стремится самопроизвольно смачивать поверхность твердого тела. Капилляры (5) частицы также проникают внутрь. Чем выше (b) поверхностное натяжение жидкости, тем меньше жидкость стремится проникнуть в капилляры частиц.
    То же самое относится и к полостям порошковой смеси. При высоком поверхностном натяжении распределение жидкости в порошке возможно только при интенсивном перемешивании и тритурировании жидкости и частиц.


    В сухом состоянии (1) порошок присутствует в виде твердовоздушной дисперсии. Полости между частицами неравномерны и постоянно изменяются в процессе смешивания. Если в движущуюся смесь заливается жидкость, то воздух вытесняется из полостей. Жидкость распространяется в виде тонкого жидкого слоя вокруг каждой отдельной частицы. Это адсорбционный слой (1). Жидкость прочно прилипает и может быть удалена только термически. Если содержание жидкости увеличивается во время смешивания, жидкость скапливается в местах контакта частиц в так называемых мостиках и (2) ламелях. Таким образом, начинается агломерация (наращивание-грануляция). По мере увеличения содержания жидкости все большие полости (3) между твердыми частицами заполняются жидкостью. Когда все капилляры, образованные системой частиц, заполняются жидкостью, происходит (4) насыщение. Сыпучий материал превращается в суспензию.


    Если поверхностное натяжение жидкости низкое, а сродство между жидкостью и твердым телом особенно высокое, то может происходить так называемая флэш-абсорбция. Имеющаяся жидкость немедленно поглощается твердым телом. Это часто приводит к образованию нежелательных агломератов. Но длительный процесс смешивания вряд ли может улучшить распределение жидкости. В случаях высокого сродства между порошком и жидкостью, добавление жидкости (как показано на рисунке f) должно быть последовательно медленным, дозирование и распыление во время смешивания. Распыление ниже уровня насыпи обычно улучшает самоочистку смесителя.

    Вопрос клиента: Сегодня можно удобно анализировать свойства жидкостей и сыпучих материалов. Целесообразно ли по-прежнему проводить практические испытания на смешивание в порошковых смесителях?

    Действительно, сегодня мы можем быстро и точно анализировать характеристики жидкостей, а также порошков. Однако, к сожалению, дисперсные системы различных порошков слишком сложны, чтобы смоделировать их смешивание или даже смачивание. В обозримом будущем расчеты будут стоить гораздо дороже, чем практический эксперимент.

    В испытательном центре amixon® почти ежедневно применяются самые разнообразные процессы смачивания. Мы будем рады продемонстрировать эти процессы с использованием ваших оригинальных продуктов и впечатляюще показать, как впоследствии выглядят и текут ваши смачиваемые порошки.

    © by amixon®. Тексты и изображения являются собственностью компании amixon GmbH, Paderborn, Texte und Bilder sind Eigentum der amixon GmbH, Paderborn, Les textes et les images sont la propriété de amixon GmbH, Paderborn, Los textos e imágenes son propiedad de amixon GmbH, Paderborn