精細(xì)化工配方研究與產(chǎn)品配制技術(shù) 下

內(nèi)容概要

本書運用通俗易懂的文字，全面介紹各種工藝操作的基本原理、常用設(shè)備、設(shè)備的工作原理、適用對象、生產(chǎn)廠家等內(nèi)容。

書籍目錄

下編  精細(xì)化工配方工藝與設(shè)備第八章  干燥  第一節(jié)  干燥操作原理與干燥過程    一、干燥操作原理    二、干燥過程    第二節(jié)  影響干燥速率的因素  第三節(jié)  能量傳導(dǎo)的類型及干燥器的分類    一、對流直接傳熱    二、傳導(dǎo)間接傳熱    三、輻射傳熱    四、介電傳熱  第四節(jié)  干燥器的選擇    一、物料的性能    二、物料量    三、干燥產(chǎn)品的要求     四、設(shè)備投資、操作費用、操作環(huán)境   第五節(jié)  常用干燥設(shè)備    一、箱式干燥器    二、帶式干燥器    三、回轉(zhuǎn)圓筒干燥器     四、真空耙式干燥器      五、噴霧干燥機    六、氣流干燥器    七、流化床干燥器    八、薄膜干燥器    參考文獻(xiàn)第九章  粉碎與混合  第一節(jié)  粉碎    一、粉碎的分類    二、粉碎的原理和方法    三、物料的破裂性    四、粉碎機的選擇    五、過篩分析法測定粒子粒徑    六、常用粉碎設(shè)備及生產(chǎn)單位……

章節(jié)摘錄

書摘                              第二節(jié)    混  合    將性質(zhì)或形態(tài)不同的物料，通過混合設(shè)備，使其達(dá)到隨機分布狀態(tài)的操作稱為混合。所謂隨機分布，是概率論和數(shù)理統(tǒng)計的一個基本概念。通俗地講，是當(dāng)我們按一定的程度將混合器的空間劃分成若干區(qū)域，并在其中任何區(qū)域取樣進(jìn)行測定，若此時結(jié)果表明，區(qū)域內(nèi)物料的各組分所占的比例(質(zhì)量或體積)，均與投入混合器的物料各組分的投料比相同(或誤差在產(chǎn)品指標(biāo)允許的誤差范圍之內(nèi))，即達(dá)到隨機分布狀態(tài)，產(chǎn)品可認(rèn)為已在總體上混合均勻。    混合操作，可按被混合物料形態(tài)的不同分為固-固混合、液-液混合、固-液混合、氣-液混合等。在精細(xì)化工配方產(chǎn)品中以固-固、液-液、固-液混合產(chǎn)品居多。    固-固混合，通常是指粉粒體的混合。涉及到塑料、橡膠等高分子固體物料與固體添加劑的混合，因其混合的原理、設(shè)備等與粉粒體的混合有很大的不同，橡膠、塑料等與添加劑的混合，常須在特殊的，稱為混煉、塑煉機的設(shè)備中，將高分子物加熱熔融后，在熔融區(qū)域內(nèi)進(jìn)行混合，這種操作常稱之為混煉與塑煉。本章討論的是固一固混合，塑煉與混煉將在第十章作介紹。    液-液混合，有可互溶的液體物料的單相混合與不可互溶的液體間的多相混合兩種情況。前者如甘油與水、酒精與水等，極易通過攪拌獲得均勻的單相混合物，常用攪拌混合器即可完成，故在本節(jié)中不予討論。不可互溶的液體相互混合時，要將其中一種液體分散成液珠的形式均勻分布至另一不相混溶的液體中，并要獲得穩(wěn)定的分散物就不是一件容易的事。不互溶液體的混合，常需加入表面活性劑，有時還必需借助于特定的乳化分散設(shè)備，控制一定的條件，掌握一定的經(jīng)驗才能達(dá)到目的。有關(guān)乳化技術(shù)，將在第十一章給予介紹。    固-液混合，視所得產(chǎn)品的形態(tài)可分為以下各種不同情況：    (1)當(dāng)混合是向固體混合組分中添加少量液體組分，產(chǎn)物仍為粉粒狀物料時，常可在固-固混合設(shè)備上加設(shè)液體噴頭，在混合過程中將液體組分噴到固體粉?；旌衔镏屑纯伞?   當(dāng)混合是向粉體中加入少量液體，制備均勻的塑性物料或膏狀物料，或在高粘度物料內(nèi)加入少量的粉體或液體添加劑。制備成均勻混合物時，就須采用稱之為捏合機的設(shè)備?；旌线^程亦稱為捏合。    (2)當(dāng)混合物為膏狀、漿狀物料時，通常采用濕法研磨設(shè)備，在研磨過程中同時完成分散混合。這在上一節(jié)中已作介紹。    (3)當(dāng)混合是向液體物料中加入少量固體物料時，如物料在液體中可溶，則通過攪拌即可得到均勻的混合物溶液；當(dāng)物質(zhì)以膠體粒子(粒徑1～100nm)分散于液體中時，則得到膠體溶液。如蛋白質(zhì)、動物膠、肥皂等與水接觸時，即在水中分散成膠體溶液。通過人工方法，如采用膠體磨也可將物質(zhì)研磨至膠體粒子般大小，獲得該物質(zhì)的膠體溶液。如固體粒子在液體中不溶，若粒子直徑大于100nm(0．1μn)時。則混合物為不穩(wěn)定的懸濁液。懸濁液亦可由濕法研磨設(shè)備制得，但因其不穩(wěn)定性，故不宜作為商品，在不得已時，則須加注“攪勻才可應(yīng)用”的使用說明。    作為配方性的精細(xì)化工產(chǎn)品，組分均勻混合是基本要求。因而混合操作在配方產(chǎn)品生產(chǎn)中有重要意義。本節(jié)內(nèi)容以固-固混合為主。并涉及固-液混合及捏合的部分內(nèi)容。    一、混合原理    固-固混合，是指固體粉粒體的混合。其混合操作，是借助結(jié)構(gòu)不同的混合設(shè)備，通過對物料攪動、翻轉(zhuǎn)、推拉等作用，使物料中各組分發(fā)生位置更動，并克服物料粒子因物性不同而產(chǎn)生的分層傾向，從而使物料由剛投入混合機時的不同品種分區(qū)分布狀態(tài)變?yōu)橄嗷セ旌系碾S機分布狀態(tài)。而在為獲得面團狀物料的捏合混合作用，則主要是由設(shè)備的運動件產(chǎn)生的剪切力，把物料擠壓、拉伸、撕裂、折疊，同時，推動物料產(chǎn)生相對運動。如此反復(fù)多次，達(dá)到混合均勻的目的。兩者的混合原理是不同的。    二、影響物料混合的因素    固體粉?；旌?，是否容易達(dá)到均勻一致，與粉粒的物性有很大關(guān)系。大小均勻、密度相近的粒子容易混合均勻；大小均勻，但密度不同的粒子，在混合時，密度大的粒子易趨向容器底部，有分層趨向；密度相近，形狀不同的粒子，混合時，最小的光滑的球形的粒子易趨向容器底部，并有分層趨向；易粘結(jié)的粒子，則因粒子間的相對運動阻力較大，故亦難以混合均勻。為將不同物性的粒子混合均勻，已開發(fā)了適用于不同性質(zhì)物料的多種類型的混合設(shè)備，合適的設(shè)備，?？色@得滿意的混合產(chǎn)品，故選用混合設(shè)備，常常是獲得均勻產(chǎn)品的關(guān)鍵。    三、粉?；旌蠙C的選擇    混合機的選擇，考慮的因素主要有物料的性質(zhì)、混合物的質(zhì)量要求及對混合過程的要求等。    (1)不同性質(zhì)的物料，適用的混合設(shè)備不同。滾筒類混合機，是利用混合室的旋轉(zhuǎn)達(dá)到混合目的，主要適用于物性差異不大、流動性好的物料，也可適用于向固態(tài)物料中加入少量液體的混合。轉(zhuǎn)子類混合機，是利用混合室內(nèi)的轉(zhuǎn)動部件(轉(zhuǎn)子)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行混合，可適用于物性及粒度有一定差異的物料的混合，其中的某些型號的混合機，如雙螺旋錐形混合機、SCH螺帶式錐型混合機等，對密度懸殊、粒度不同的物料的混合也能有良好的混合效果?？梢?，不同混合機對物料性質(zhì)的適用性很不相同，故選擇的正確與否，直接影響到混合的成敗，故是選擇時應(yīng)首先考慮的因素。    (2)混合物的質(zhì)量，包括混合物的均勻度、潔凈度、顆粒度分布等。    混合的均勻度，主要歸結(jié)于選用的設(shè)備對物料的適用性，合適的設(shè)備，可克服物料產(chǎn)生的分層傾向，從而獲得均勻的混合物。    混合物的潔凈度，則要考慮物料在混合過程中不被污染。這就要求混合設(shè)備采用的材質(zhì)，應(yīng)不與物料組分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)?；旌显O(shè)備的內(nèi)壁或轉(zhuǎn)動部件，應(yīng)不會在混合過程中因磨損而污染物料。對帶有轉(zhuǎn)動部件的混合器，其用于潤滑轉(zhuǎn)動軸的潤滑油等應(yīng)不會污染混合物?；旌掀鬟€應(yīng)易清洗，以免剩留的物料污染下批產(chǎn)品等。事實上，為保證潔凈度的要求，對要求高潔凈度的產(chǎn)品，通常以選用不帶旋轉(zhuǎn)部件的、具有良好拋光耐磨內(nèi)壁的、結(jié)構(gòu)簡單的混合器為宜。    產(chǎn)品的顆粒度分布，常是產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)之一?；旌显O(shè)備不同，對物料粒子在混合過程的破碎影響程度不同。即使同一類型混合機，也因混合室的形狀或攪拌器的形狀、速度等的不同對物料的粒度影響也不同。對顆粒度大小要求嚴(yán)格的產(chǎn)品，應(yīng)選擇在混合過程中不會導(dǎo)致粒子產(chǎn)生壓饋和磨損的設(shè)備。    (3)物料混合過程的要求，是指混合過程是否需加熱或冷卻，混合過程是否需要分批添加組分或?qū)挝粫r間內(nèi)添加量有無規(guī)定等。此時就必需根據(jù)混合對過程的要求選擇能滿足要求的設(shè)備。如為了加熱及冷卻，需選用帶夾套的設(shè)備。為了有控制地加料，就應(yīng)盡量選用容器固定型設(shè)備，若選用容器旋轉(zhuǎn)型就必須加裝特殊的定位停車裝置等等?！?/pre>



媒體關(guān)注與評論
前言自從《精細(xì)化工應(yīng)用配方之一——3000例》和《精細(xì)化工應(yīng)用配方之二——2600例》出版之后，有許多讀者來信或來訪。其中，除部分因取得成功而表示感謝外，不少是詢問原料的采購及性質(zhì)，更有一些讀者是按配方資料將原料混合后，得不到預(yù)想的結(jié)果而來信請求幫助或表示不理解。其實，對配方性的精細(xì)化工產(chǎn)品的開發(fā)，許多人，甚至包括一些從事化工合成的人，都以為是一種簡單的勞動，只要將幾種原料混合即可。這是一種誤解!事實上，配方產(chǎn)品的制造，從原料的選擇到加工工藝以至應(yīng)用，其中包含了許多學(xué)問和經(jīng)驗。就配方中有效成分的選擇而言，只有當(dāng)品種、質(zhì)和量都恰到好處時，才可能發(fā)揮主成分物質(zhì)間的顯著的相乘效果。作為配方結(jié)構(gòu)中不可缺少的輔助物質(zhì)而言，亦只有在品種、質(zhì)和量方面恰到好處時，才可使主成分充分發(fā)揮作用并令產(chǎn)品的使用性能滿足使用對象的要求，否則會產(chǎn)生反效果。就工藝而言，也有不少訣竅：有時配方的成分、配比都沒有問題，僅因加料次序不當(dāng)或攪拌混合速度不當(dāng)，即會令組分之間分層或產(chǎn)生沉淀，得不到實用性的產(chǎn)品；有時組分配比、混合次序都得當(dāng)，但因溫度控制不好或忽略了某一過程需要放置一定時間而得不到要求的產(chǎn)品；有時僅因產(chǎn)品的加工細(xì)度不夠而嚴(yán)重影響產(chǎn)品的效能。凡此種種，在配方產(chǎn)品研制過程中隨處可見。特別是在某些依賴于經(jīng)驗的乳化產(chǎn)品的配制過程中，工藝的訣竅常對產(chǎn)品制造的成敗有決定性的影響。此外，由于配方性產(chǎn)品是精細(xì)化工產(chǎn)品應(yīng)用于某一特定對象，完成某一特定任務(wù)目標(biāo)的具體應(yīng)用形式，故其一切性質(zhì)及使用方法等必須符合應(yīng)用對象的要求，所以配方研究者從一開始就要對應(yīng)用對象有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上去開發(fā)配方產(chǎn)品及相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)。因此，配方產(chǎn)品的研制與化工產(chǎn)品的合成相比，常常需要更為廣博的知識與經(jīng)驗。誠然，配方產(chǎn)品的制造與應(yīng)用技術(shù)中的訣竅，有不少又是一捅即破的窗戶紙，因而配方技術(shù)保密性強，往往不公開也不出賣。這也是目前不少企業(yè)規(guī)定，原料要采用代號表示，管原料的、管配料的、不同操作崗位的人員要嚴(yán)格分工，不得互通情報的原因。    以上種種特點，使得配方產(chǎn)品的開發(fā)大多帶有研究性質(zhì)，想憑公開的、從書本或雜志上查到的配方，就輕而易舉地制得理想產(chǎn)品的機會不多。對于新配方產(chǎn)品的研制與應(yīng)用開發(fā)，即使是專門從事配方研究的科學(xué)工作者，也常需要1-3年甚至更長的時間。這絕非是危言聳聽。    配方的研究和開發(fā)，牽涉到許多知識和技術(shù)，并有一套與化工合成完全不同的方法。只有具備一定的基礎(chǔ)知識，掌握一定的方法，才能從事配方研究，才能對已有配方資料進(jìn)行分析，并以其為參考，通過實驗發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行修改和完善，最終達(dá)到獲得理想產(chǎn)品的目的。    作者們?yōu)榱藥椭兄居诰?xì)化工產(chǎn)品開發(fā)，但化工基礎(chǔ)知識又比較薄弱或?qū)ε浞窖芯糠椒ㄈ狈α私獾淖x者邁入配方研究門檻，也為了與同行切磋配方研究的方法與工藝技術(shù)，特編著了本書(上下兩冊)。本書在選材上力求抓住配方研究必備的基礎(chǔ)知識，必須懂得的方法步驟，必須知道的設(shè)備與工藝等幾個重點，去組織材料并融入作者們多年從事配方研制與應(yīng)用的心得體會與經(jīng)驗。如通過本書，可使讀者在進(jìn)行配方產(chǎn)品研究時感到有所啟發(fā)，作者們將感到莫大的安慰。……






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