当前位置:文档之家› 粉体工程考试重点

粉体工程考试重点

三、简答与论述1.粉体与固体的主要区别。

库伦粉体、粉体密度的表示方法及含义。

答:区别:粉体在少许外力的作用下呈现出流动性和变形,它是介于流体和固体之间的一种特殊存在形式,是气、液、固相之外的第四相。

库伦粉体:若滑移面上的切应力τ与垂直应力σ成正比,τ=μσ+C的粉体称为库伦粉体。

粉体密度:①真密度ρt:,ρt = w/Vt,是指粉体质量(w)除以不包括颗粒内外空隙的体积(真体积Vt)求得的密度;②颗粒密度ρg或ρp:ρg = w/Vg,是指粉体质量除以颗粒体积Vg所求得密度。

颗粒体积(Vg):包括封闭细孔在内的体积,而颗粒表面的凹下、裂缝、开口的孔洞不包括在内;③松密度ρb(亦称表观密度、容积密度、填充体积),ρb= w/Vb粉体质量除以该粉体所占容器的体积V(堆积体积)堆积体积(Vb):包括颗粒体积及颗粒之间空隙的体积。

④振实密度填充粉体时,经一定规律振动或轻敲后测得。

2.粉体产生粘附性与凝聚性的主要原因。

答:①干燥状态下:范德华力(取向力、诱导力、色散力)、静电力②润湿状态下:液体桥、固体桥液体桥:粉体与固体或粉体颗粒之间的间隙部分存在液体固体桥:溶解的溶质干燥而析出结晶3.同一颗粒由于定义和测量的方法不同,所得到的粒径值也不同,常用的表示粒径的方法主要有哪些。

答:演算直径:通过测定某些与颗粒大小有关的性质(如表面积、体积等),在一定条件下或通过一定的公式推导出的具有线性量纲的“虚拟直径”三轴径:以l、b、h定义的粒度平均值称为“三轴径”定向径:Feret径、Martin径、定向最大径当量径:球当量径、圆当量径4.球磨机的工作状态,球磨机的主要工作参数(工作转速、临界转速、转速比、功率、产量)的概念及应用。

答:临界转速nc:研磨体出现离心状态时球磨机筒体的最低转速适宜转速:最外层研磨体获得最大粉碎功时的转速K(转速比): K=n/ nc实际工作转速ng:磨机功率计算:磨机产量计算:5.中位粒径、最频粒径、标准偏差的概念及计算。

答:(1)中位粒径D50:在粉体物料的样品中,把样品的个数(或质量)分成相等两部分的颗粒粒径。

(2)最频粒径(粒数众径):在频率分布图上,纵坐标最大值所对应的粒径,即在颗粒群中个数或质量出现几率最大的颗粒粒径(3)标准偏差(均方差根):标准偏差以σ表示,几何标准偏差以σg表示。

表示粒度频率分布的离散程度;其值越小,分布越集中6.粉体流动性的评价方法及其标准。

粉体的流动函数表征着仓内粉体的流动性,如何利用流动函数判断粉体的流动性好坏。

粉体在料仓中的流动形式及其特点。

7.影响球磨机内的研磨体的脱离角的因素有哪些。

球磨机中研磨体的三种运动状态及其对物料的粉碎作用。

答:(1)N+Gcosα=man,脱离角α与筒体转速(n)和筒体有效内径(R0)有关;与研磨体的质量和上升的高度无关(2)①泻落式运动状态:当球磨机的转速很低时,物料主要靠介质相互滑动时产生研磨和压碎作用而粉碎;②抛落式运动状态:当球磨机的转速适中时,即以某一适宜的转速回转时,对物料产生冲击(主)和研磨(辅)作用;③离心式(周转)运动状态:当球磨机转速很高时,所有介质都随筒体转动而不会下落,此时便称为介质的离心运动状态。

对物料不产生任何粉碎作用。

8.判断下列关于粉体的叙述是否正确:[1]直接测定粉体比表面积的常用方法有气体吸附法(√)[2]粉体真密度是粉体质量除以不包颗粒内外空隙的体积求得的密度(√)[3]粉体相应于各种密度,一般情况下松密度≥粒密度>真密度(× )[4]空隙率分为颗粒内空隙率,颗粒间空隙率,总空隙率(√)[5]粉体的流动性对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差异影响较大(√ )9.常用的粉碎方法以及粉碎的目的和意义。

答:(1)粉碎方法:压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击(2)粉碎的目的和意义:①减小粒径,增大表面积②改善粉体的物理化学性能③提高粉体混合的均化效果④有利于运输、储存⑤有利于提高制品的性能10.颗粒形状、大小的表示方法。

统计径(Feret径、Martin径和定向最大径)的含义。

答:定方向径(Feret径):沿一定方向测得颗粒投影的两端相切的两平行线间的垂直距离。

定方向等分径(Martin径):沿一定方向将颗粒投影像面积等分的线段长度。

定向最大径:沿一定方向测定颗粒投影像所得最大宽度的线段长度11.绘出简图,从受力分析推导出颚式破碎机的钳角α与内摩擦角φ的关系。

答:颚式破碎机动颚和定颚间的夹角称为钳角P1 -P2cosα-f P2sinα=0-fP1 -fP2cosα+P2sinα=0整理得-2fcosα+(1―f2)sinα=0或tgα=2f/(1―f2)f=tgφ,α≤2φ钳角小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍12.颗粒的悬浮运动,流化床的概念。

固定床和流化床的区别以及各自的特点。

答:颗粒的悬浮运动:当流体通过颗粒料或粉料层向上流动时,流体速度、颗粒性质及状态、料层高度和空隙率等因素的不同,会出现各种不同的颗粒流体力学状态:固定床状态流(态)、状态、陷力输送状态。

流化床:u增加,颗粒间隙增大;流速增加到一定值umf时,粉体层开始悬浮运动,此时的床层状态称为流化床状态。

特点:流体对颗粒的作用力与其重力相平衡;相邻颗粒间挤压力的垂直分量等于零。

固定床:当流体自下而上通过料层时,流速u较低,流体只是穿过颗粒之间的空隙,颗粒静止不动,并彼此互相接触。

流体对颗粒的阻力与浮力之和小于颗粒的重量,或颗粒的沉降速度大于流体的真正流速。

特点:空床流速u 低;实际流速um<沉降速度ut ;颗粒静止不动,床层高度不变。

固定床与流化床的区别:在于固体颗粒是否处于静止状态。

13.粉体均化过程的原理。

影响混合效果的因素有哪些。

提高物料均匀混合程度所采用的措施有哪些。

预均化堆场的相关概念。

答:(1)粉体均化过程原理:(2)影响混合效果的因素:①物料性质的影响:粒径、粒子形态、密度、电荷、水分含量等堆积偏析、振动偏析、搅拌偏析②设备类型的影响③操作条件的影响(3)提高物料均匀混合程度所采用的措施:①组分的比例:组分比例相差过大时采用等量递加混合法(又称配研法)混合,即量小粉体研细后,加入等体积其它粉体细粉混匀,如此倍量增加混合至全部混匀,再过筛混合即成。

②组分的密度(粒度):若密度及粒度差异较大时应将密度小(质轻)或粒径大者先放入混合容器中,后放入密度大(质重)或粒径小者,选择适宜的混合时间。

③组分的粘附性与带电性先加入量大或不易吸附的粉体,量少或易吸附者后加因混合摩擦而带电的粉末常阻碍均匀混合,通常可加少量表面活性剂克服。

④含液体或易吸湿性的组分如含有液体组分时,可用其它组分吸收该液体。

常用吸收剂有磷酸钙、白陶土(4)预均化堆场(库):一种特殊的均化设备,代替常规的储库,在存储的同时实现原料的均化。

14.分析入磨物料的粒度、水分、给料量、磨机转速等对球磨机生产能力的影响。

答:(1、)入磨物料的粒度: 减小入磨粒度能提高磨机生产能力,降低能耗。

(假如须要被粉碎物料粒度大,就要抉择运用钢球球径大的,反之,就要抉择球径小的。

)(2、)入磨物料的水分:(控制在1~1.5%)水份大:“磨内圈”、“堵塞”;水份小:“跑磨”。

(3、)给料量:加料均匀,而且加料量合适,则磨机生产能力提高。

(加料量太少时,研磨体降落时,并不全部冲击在物料上,而是有一部分研磨体互相撞击,作了无用功;加料量过多时,研磨体的冲击能量不能充分发挥,磨机生产能力也不能提高。

)(4、)磨机转速:①泻落式运动状态:当球磨机的转速很低时,物料主要靠介质相互滑动时产生研磨和压碎作用而粉碎。

②抛落式运动状态:当球磨机的转速适中时,即以某一适宜的转速回转时,对物料产生冲击(主)和研磨(辅)作用。

(研磨体重力的径向分力与惯性离心力平衡时,研磨体脱离筒壁。

)③离心式(周转)运动状态:当球磨机转速很高时,所有介质都随筒体转动而不会下落,此时便称为介质的离心运动状态。

对物料不产生任何粉碎作用。

15.简述造粒机理以及影响粒化(颗粒强度)的因素。

答:造粒机理:(1)粒子间的结合力(内因)五种不同方式:①由范德华力、静电力、磁力产生的固体粒子间引力②自由流动的液体产生的界面能和毛细管力③不可流动液体产生的附着力与粘着力④粒子间固体桥⑤粒子间机械镶嵌(2)润湿剂和粘合剂(外因)①润湿剂:指本身无粘性,但能诱发待制粒物料的粘性,从而达到制粒、压片的目的(水、乙醇)②粘合剂:具有粘性的物质,借助其粘性能将两种分离的材料连接在一起。

(淀粉浆、纤维素衍生物、聚乙二醇、聚乙烯醇)(3)粒化核的产生(结构不紧密的凝聚体)--凝聚物的长大--颗粒的球化整粒影响粒化(颗粒强度)的因素:①粉料的粒度及颗粒空隙率颗粒的强度与物料的粒度大小成反比②液体表面张力及粘结剂③粒化机尺寸及操作粒化机尺寸、转速、倾斜角喷洒液体量与颗粒质量的关系温度的影响16.典型粉碎工艺流程的设计与说明。

粉体流动性的影响因素与改善方法有那些?答:1.增大粒子大小对于粘附性的粉状粒子进行造粒,以减少粒子间的接触点数,降低粒子间的附着力、凝聚力。

2.粒子形态及表面粗糙度球形粒子的光滑表面,能减少接触点数,减少摩擦力。

3.含湿量适当干燥有利于减弱粒子间的作用力。

4.加入助流剂的影响加入0.5%~2%滑石粉、微粉硅胶等助流剂可大大改善粉体的流动性。

但过多使用反而增加阻力。

四、计算1. 粉体粉碎比的计算。

2. 粉体的当量径和球形度的计算。

【例】有两种固体颗粒,一种是边长为1cm的正立方体,另一种是正圆柱体,圆柱的直径为d,高度为h (h=10d)。

试分别计算这两种颗粒的等体积球当量径dv和球形度。

3. 粉体的密度计算。

【例】某粉状物料的真密度为2000Kg/m3,当该粉料以空隙率ε=0.4的状态堆积时,计算其容积密度。

(5分)4. 粉碎过程中物料的衡算【例】某连续磨机为保证产品粒度不大于50微米,采用闭路粉磨系统,系统流程如下图所示,已知:磨机喂料量G1=15吨/时;磨机出料量G3中>50微米的颗粒含量为70%;选粉机回料量G2中>50微米的颗粒含量为90%。

试求:(1)选粉机回料量G2,磨机出磨量G3和最终产品量G4。

(2)选粉机选粉效率和循环负荷率。

【例】某连续磨机为保证产品粒度不大于20微米,采用闭路粉磨工艺流程。

已知:磨机喂料量T1=15吨/时;磨机出料量T3中>20微米的颗粒含量为65%;选粉机回料量T2中>20微米的颗粒含量为85%。

(15分)试求:(1)画出闭路粉磨工艺流程图。

(2)选粉机回料量T2,磨机出磨量T3和最终产品量T4。

(2)选粉机选粉效率和循环负荷率。

设计题:【例】某厂采用“沉降法”初步分离矿石中的黄金。

试设计合理的工艺流程对黄金进行提取并对其进行简要说明(包括设备、工艺图示和步骤等)。

相关主题