賀睿華,田 密,張 炳,馬玉杰

(錦州鈦業(yè)有限公司, 遼寧 錦州 121005)

生產(chǎn)與應(yīng)用

氣力輸送對(duì)鈦白粉在樹(shù)脂中高攪分散性的影響

賀睿華,田 密,張 炳,馬玉杰

(錦州鈦業(yè)有限公司,遼寧錦州121005)

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)比氣力輸送幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)鈦白粉在樹(shù)脂中分散性的影響，找到了此種影響的理論依據(jù)，為鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)氣力輸送提供了指導(dǎo)建議。

氣力輸送 ;鈦白粉; 分散性

隨著分散工藝的改進(jìn)，鈦白粉下游用戶對(duì)鈦白粉高攪分散性的要求越來(lái)越高。有必要找到一種途徑提高產(chǎn)品在樹(shù)脂體系的高攪分散性。氣力輸送在鈦白粉行業(yè)的應(yīng)用很廣泛，它被用于干燥后粉體物料的輸送，具有輸送距離長(zhǎng)、效率高、操作方便、可以垂直、水平或傾斜方向輸送、密閉性好、輸送過(guò)程還可以同時(shí)進(jìn)行加熱、冷卻、干燥和分級(jí)操作等優(yōu)點(diǎn)。但它與機(jī)械輸送相比，也存在明顯的缺點(diǎn)，如含水量多、有粘附性或在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生靜電等，這主要與輸送介質(zhì)有關(guān)。氣力輸送按工作原理分為吸送式和壓送式兩種，這兩種方式均可以采用自然空氣、壓縮空氣或者氮?dú)庾鳛檩斔徒橘|(zhì)。在鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中，氣力輸送主要用于汽流粉碎后的的物料冷卻輸送，主要目的是在包裝前物料輸送過(guò)程中，將鈦白粉物料冷卻至60℃以下。生產(chǎn)實(shí)踐表明，氣力輸送過(guò)程控制對(duì)鈦白粉在樹(shù)脂中的高攪分散性有一定的影響。

1 氣力輸送過(guò)程控制的影響

生產(chǎn)所采用的設(shè)備裝置圖如下：

1.1 不同氣力輸送介質(zhì)的影響

試驗(yàn)時(shí)在輸送介質(zhì)入口更換不同的輸送介質(zhì)，過(guò)程的穩(wěn)定靠引風(fēng)機(jī)變頻和風(fēng)壓調(diào)節(jié)。

輸送介質(zhì)入口敞開(kāi)，自然風(fēng)進(jìn)入，輸送口加上氣體補(bǔ)償裝置后，壓縮空氣或氮?dú)饧纯蓪?shí)現(xiàn)部分補(bǔ)償或全部補(bǔ)償，部分補(bǔ)償時(shí)，可吸入定量的自然風(fēng)，入口用閥門控制開(kāi)口大小，從而控制風(fēng)量。以下的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是在同一生產(chǎn)線，控制相同的工藝參數(shù)，生產(chǎn)1000t產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，其中高攪分散性合格值為企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 負(fù)壓吸送裝置圖

高攪分散性合格率/%進(jìn)風(fēng)流量/(m3/h)輸送方式自然風(fēng)491680吸送式壓縮空氣641050(部分補(bǔ)償)壓送、吸送配合氮?dú)?71210(部分補(bǔ)償)壓送、吸送配合

從上述結(jié)果看，粉碎后氣力輸送進(jìn)行壓縮空氣和氮?dú)庋a(bǔ)償后，產(chǎn)品高攪分散性合格率較比自然風(fēng)有所提高，壓縮空氣和氮?dú)庀嗖畈淮蟆?/p>

1.2 壓力控制的影響

輸送介質(zhì)入口處設(shè)置壓力顯示點(diǎn)，該點(diǎn)間接反應(yīng)了入口處風(fēng)量的多少，是通過(guò)低溫引風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)節(jié)進(jìn)行控制的。試驗(yàn)時(shí)采用自然風(fēng)，入口處的閥門開(kāi)度保持一致，其他工藝參數(shù)相同。

表2 輸送介質(zhì)入口不同壓力對(duì)高攪分散性的影響

從上述結(jié)果看，輸送介質(zhì)入口處壓力越低越有利于高攪分散性合格率的提高。

1.3 環(huán)境濕度的影響

因氣力輸送過(guò)程中冷卻需要的風(fēng)量較大，使用氮?dú)夂蛪嚎s空氣成本較高，通常生產(chǎn)時(shí)使用自然風(fēng)較多，自然風(fēng)受室內(nèi)環(huán)境的影響較大，為了考察該因素，在輸送介質(zhì)入口處，安裝溫度濕度計(jì)，在不同濕度的季節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。

表3 環(huán)境濕度對(duì)高攪分散性的影響

從上述結(jié)果看，環(huán)境濕度越低越有利于高攪分散性合格率的提高。

3 氣力輸送影響鈦白粉分散性的機(jī)理探討

粉體的團(tuán)聚一般分為軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚，根據(jù)毛細(xì)管吸附理論[1]，硬團(tuán)聚主要是干燥過(guò)程中形成，經(jīng)過(guò)汽粉工序后，硬團(tuán)聚基本可以打開(kāi)。通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)員的長(zhǎng)期觀察，經(jīng)過(guò)研磨后的鈦白粉成品在分散性讀數(shù)刮板上短時(shí)間內(nèi)反粗，使得分散性讀數(shù)較高，用肉眼即可看到顆粒的聚集，由此判斷，軟團(tuán)聚是影響鈦白粉在樹(shù)脂體系分散性的主要原因。多數(shù)鈦白粉廠家均采用添加有機(jī)處理劑和改善無(wú)機(jī)膜性質(zhì)來(lái)達(dá)到提升分散性的目的，這也是針對(duì)由范德華力和靜電引力引起的軟團(tuán)聚所采取的關(guān)鍵措施。同理，包裝前的氣力輸送過(guò)程也適用于軟團(tuán)聚理論，因檢測(cè)分散性的體系為樹(shù)脂體系，是非水性介質(zhì)，由于不相容引起的吸附就非常明顯，即鈦白粉中的水份與樹(shù)脂體系的不相容現(xiàn)象。氮?dú)庵泻糠浅５?，壓縮空氣次之，自然風(fēng)最高；若使用自然風(fēng)，其進(jìn)風(fēng)量越低越有利；環(huán)境濕度對(duì)分散性的影響也如此。這與生產(chǎn)試驗(yàn)得到的結(jié)果相吻合。因此如何避免成品鈦白粉中吸附過(guò)多的水份成了改善鈦白粉在樹(shù)脂體系分散性的一個(gè)重要手段。

4 氣力輸送在鈦白粉行業(yè)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為了避免輸送過(guò)程中帶入過(guò)多的水份，生產(chǎn)在樹(shù)脂體系中專用的鈦白粉時(shí)，避免在粉碎后使用自然風(fēng)為介質(zhì)的氣力輸送傳送物料；若需要使用氣力輸送需考慮進(jìn)風(fēng)的含水量，可在輸送介質(zhì)入口增加干燥裝置；若以上手段都不能滿足，盡量減少進(jìn)風(fēng)量。

[1] 崔洪梅，劉 宏，王繼揚(yáng)，等.納米粉體的團(tuán)聚與分散[J].機(jī)械工程材料，2004，28(8):38-41.

(本文文獻(xiàn)格式：賀睿華,田密,張炳,等.氣力輸送對(duì)鈦白粉在樹(shù)脂中高攪分散性的影響[J].山東化工，2017，46(16)：90-91.)

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2017-05-11