粉體工程考試重點(diǎn)

1、三、簡答與論述1. 粉體與固體的主要區(qū)別。庫倫粉體、粉體密度的表示方法及含義。答：區(qū)別：粉體在少許外力的作用下呈現(xiàn)出流動(dòng)性和變形，它是介于流體和固體之間的一種特殊存在形式，是氣、液、固相之外的第四相。庫倫粉體：若滑移面上的切應(yīng)力與垂直應(yīng) 力成正比，=+C的粉體稱為庫倫粉體。粉體密度：真密度 t:，t = w/Vt,是指粉體質(zhì)量（w）除以不包括顆粒內(nèi)外空隙的體積（真體積Vt）求得的密度；顆粒密度g或p:g = w/Vg,是指粉體質(zhì)量除以顆粒體積Vg所求得密度。顆粒體積（Vg）：包括封閉細(xì)孔在內(nèi)的體積，而顆粒表面的凹下、裂縫、開口的孔洞不包括在內(nèi)；松密度b(亦稱表觀密度、容積密度、填充體積),b=

2、 w/Vb粉體質(zhì)量除以該粉體所占容器的體積V（堆積體積）堆積體積（Vb）：包括顆粒體積及顆粒之間空隙的體積。振實(shí)密度 填充粉體時(shí)，經(jīng)一定規(guī)律振動(dòng)或輕敲后測(cè)得。2. 粉體產(chǎn)生粘附性與凝聚性的主要原因。答：干燥狀態(tài)下：范德華力(取向力、誘導(dǎo)力、色散力)、靜電力 潤濕狀態(tài)下：液體橋、固體橋液體橋：粉體與固體或粉體顆粒之間的間隙部分存在液體固體橋：溶解的溶質(zhì)干燥而析出結(jié)晶3. 同一顆粒由于定義和測(cè)量的方法不同，所得到的粒徑值也不同，常用的表示粒徑的方法主要有哪些。答：演算直徑：通過測(cè)定某些與顆粒大小有關(guān)的性質(zhì)（如表面積、體積等），在一定條件下或通過一定的公式推導(dǎo)出的具有線性量綱的“虛擬直徑”三軸徑：以

3、l、b、h定義的粒度平均值稱為“三軸徑”定向徑：Feret徑、Martin徑、定向最大徑當(dāng)量徑：球當(dāng)量徑、圓當(dāng)量徑4. 球磨機(jī)的工作狀態(tài)，球磨機(jī)的主要工作參數(shù)（工作轉(zhuǎn)速、臨界轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速比、功率、產(chǎn)量）的概念及應(yīng)用。 答：臨界轉(zhuǎn)速nc：研磨體出現(xiàn)離心狀態(tài)時(shí)球磨機(jī)筒體的最低轉(zhuǎn)速 適宜轉(zhuǎn)速：最外層研磨體獲得最大粉碎功時(shí)的轉(zhuǎn)速 K(轉(zhuǎn)速比): K=n/ nc 實(shí)際工作轉(zhuǎn)速ng：磨機(jī)功率計(jì)算：磨機(jī)產(chǎn)量計(jì)算：5. 中位粒徑、最頻粒徑、標(biāo)準(zhǔn)偏差的概念及計(jì)算。 答：（1）中位粒徑D50：在粉體物料的樣品中，把樣品的個(gè)數(shù)（或質(zhì)量）分成相等兩部分的顆粒粒徑。（2）最頻粒徑（粒數(shù)眾徑）：在頻率分布圖上，縱坐標(biāo)最大值

4、所對(duì)應(yīng)的粒徑，即在顆粒群中個(gè)數(shù)或質(zhì)量出現(xiàn)幾率最大的顆粒粒徑（3）標(biāo)準(zhǔn)偏差（均方差根）：標(biāo)準(zhǔn)偏差以表示，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差以g表示。表示粒度頻率分布的離散程度;其值越小，分布越集中6. 粉體流動(dòng)性的評(píng)價(jià)方法及其標(biāo)準(zhǔn)。粉體的流動(dòng)函數(shù)表征著倉內(nèi)粉體的流動(dòng)性，如何利用流動(dòng)函數(shù)判斷粉體的流動(dòng)性好壞。粉體在料倉中的流動(dòng)形式及其特點(diǎn)。7. 影響球磨機(jī)內(nèi)的研磨體的脫離角的因素有哪些。球磨機(jī)中研磨體的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其對(duì)物料的粉碎作用。答：（1）N+Gcos=man，脫離角與筒體轉(zhuǎn)速(n)和筒體有效內(nèi)徑(R0)有關(guān)；與研磨體的質(zhì)量和上升的高度無關(guān)（2）瀉落式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速很低時(shí)，物料主要靠介質(zhì)相互滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生研

5、磨和壓碎作用而粉碎；拋落式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速適中時(shí)，即以某一 適宜的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)物料產(chǎn)生沖擊（主）和研磨（輔）作用；離心式（周轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí)，所有介質(zhì)都隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)下落，此時(shí)便稱為介質(zhì)的離心運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對(duì)物料不產(chǎn)生任何粉碎作用。8. 判斷下列關(guān)于粉體的敘述是否正確：1 直接測(cè)定粉體比表面積的常用方法有氣體吸附法 （ ）2 粉體真密度是粉體質(zhì)量除以不包顆粒內(nèi)外空隙的體積求得的密度（ ）3 粉體相應(yīng)于各種密度，一般情況下松密度粒密度真密度（ ）4 空隙率分為顆粒內(nèi)空隙率，顆粒間空隙率，總空隙率（ ）5 粉體的流動(dòng)性對(duì)顆粒劑、膠囊劑、片劑等制劑的重量差異影響較大（ ）9.

6、 常用的粉碎方法以及粉碎的目的和意義。答：（1）粉碎方法：壓碎、劈碎、折斷、磨碎、沖擊（2）粉碎的目的和意義：減小粒徑，增大表面積改善粉體的物理化學(xué)性能提高粉體混合的均化效果有利于運(yùn)輸、儲(chǔ)存有利于提高制品的性能10. 顆粒形狀、大小的表示方法。統(tǒng)計(jì)徑（Feret徑、Martin徑和定向最大徑）的含義。答：定方向徑（Feret徑）：沿一定方向測(cè)得顆粒投影的兩端相切的兩平行線間的垂直距離。定方向等分徑（Martin徑）：沿一定方向?qū)㈩w粒投影像面積等分的線段長度。定向最大徑：沿一定方向測(cè)定顆粒投影像所得最大寬度的線段長度11. 繪出簡圖，從受力分析推導(dǎo)出顎式破碎機(jī)的鉗角與內(nèi)摩擦角的關(guān)系。答：顎式破碎

7、機(jī)動(dòng)顎和定顎間的夾角稱為鉗角P1 -P2cos-f P2sin=0-fP1 -fP2cos+P2sin=0整理得 -2fcos+(1f2)sin=0或 tg=2f/（1f2） f=tg, 2鉗角小于物料與顎板之間的摩擦角的2倍12. 顆粒的懸浮運(yùn)動(dòng)，流化床的概念。固定床和流化床的區(qū)別以及各自的特點(diǎn)。答：顆粒的懸浮運(yùn)動(dòng)：當(dāng)流體通過顆粒料或粉料層向上流動(dòng)時(shí)，流體速度、顆粒性質(zhì)及狀態(tài)、料層高度和空隙率等因素的不同，會(huì)出現(xiàn)各種不同的顆粒流體力學(xué)狀態(tài)：固定床狀態(tài)流（態(tài)）、狀態(tài)、陷力輸送狀態(tài)。流化床：u增加，顆粒間隙增大；流速增加到一定值umf時(shí)，粉體層開始懸浮運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的床層狀態(tài)稱為流化床狀態(tài)。特點(diǎn)：流

8、體對(duì)顆粒的作用力與其重力相平衡；相鄰顆粒間擠壓力的垂直分量等于零。固定床： 當(dāng)流體自下而上通過料層時(shí)，流速u較低，流體只是穿過顆粒之間的空隙，顆粒靜止不動(dòng)，并彼此互相接觸。流體對(duì)顆粒的阻力與浮力之和小于顆粒的重量，或顆粒的沉降速度大于流體的真正流速。特點(diǎn)：空床流速u 低；實(shí)際流速um沉降速度ut ；顆粒靜止不動(dòng)，床層高度不變。固定床與流化床的區(qū)別：在于固體顆粒是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。13. 粉體均化過程的原理。影響混合效果的因素有哪些。提高物料均勻混合程度所采用的措施有哪些。預(yù)均化堆場(chǎng)的相關(guān)概念。答：（1）粉體均化過程原理：（2）影響混合效果的因素：物料性質(zhì)的影響：粒徑、粒子形態(tài)、密度、電荷、水分含

9、量等堆積偏析、振動(dòng)偏析、攪拌偏析設(shè)備類型的影響操作條件的影響（3） 提高物料均勻混合程度所采用的措施：組分的比例：組分比例相差過大時(shí)采用等量遞加混合法（又稱配研法）混合，即量小粉體研細(xì)后，加入等體積其它粉體細(xì)粉混勻，如此倍量增加混合至全部混勻，再過篩混合即成。組分的密度（粒度）： 若密度及粒度差異較大時(shí)應(yīng)將密度小（質(zhì)輕）或粒徑大者先放入混合容器中，后放入密度大（質(zhì)重）或粒徑小者，選擇適宜的混合時(shí)間。組分的粘附性與帶電性 先加入量大或不易吸附的粉體，量少或易吸附者后加因混合摩擦而帶電的粉末常阻礙均勻混合，通?？杉由倭勘砻婊钚詣┛朔?。含液體或易吸濕性的組分 如含有液體組分時(shí)，可用其它組分吸收該液體

10、。常用吸收劑有磷酸鈣、白陶土（4） 預(yù)均化堆場(chǎng)（庫）：一種特殊的均化設(shè)備，代替常規(guī)的儲(chǔ)庫，在存儲(chǔ)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)原料的均化。14. 分析入磨物料的粒度、水分、給料量、磨機(jī)轉(zhuǎn)速等對(duì)球磨機(jī)生產(chǎn)能力的影響。答：（1、）入磨物料的粒度: 減小入磨粒度能提高磨機(jī)生產(chǎn)能力，降低能耗。（假如須要被粉碎物料粒度大，就要抉擇運(yùn)用鋼球球徑大的，反之，就要抉擇球徑小的。）（2、）入磨物料的水分： （控制在11.5） 水份大：“磨內(nèi)圈”、“堵塞”；水份?。骸芭苣ァ?。（3、）給料量：加料均勻，而且加料量合適，則磨機(jī)生產(chǎn)能力提高。（加料量太少時(shí)，研磨體降落時(shí)，并不全部沖擊在物料上，而是有一部分研磨體互相撞擊，作了無用功；加料量

11、過多時(shí)，研磨體的沖擊能量不能充分發(fā)揮，磨機(jī)生產(chǎn)能力也不能提高。)（4、）磨機(jī)轉(zhuǎn)速：瀉落式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速很低時(shí)，物料主要靠介質(zhì)相互滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生研磨和壓碎作用而粉碎。拋落式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速適中時(shí)，即以某一適宜的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)物料產(chǎn)生沖擊（主）和研磨（輔）作用。（研磨體重力的徑向分力與慣性離心力平衡時(shí)，研磨體脫離筒壁。）離心式（周轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速很高時(shí)，所有介質(zhì)都隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)下落，此時(shí)便稱為介質(zhì)的離心運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對(duì)物料不產(chǎn)生任何粉碎作用。15. 簡述造粒機(jī)理以及影響?；w粒強(qiáng)度）的因素。答：造粒機(jī)理：（1） 粒子間的結(jié)合力（內(nèi)因） 五種不同方式：由范德華力、靜電力、磁力

12、產(chǎn)生的固體粒子間引力自由流動(dòng)的液體產(chǎn)生的界面能和毛細(xì)管力 不可流動(dòng)液體產(chǎn)生的附著力與粘著力 粒子間固體橋粒子間機(jī)械鑲嵌（2）潤濕劑和粘合劑（外因）潤濕劑 ：指本身無粘性，但能誘發(fā)待制粒物料的粘性，從而達(dá)到制粒、壓片的目的（水、乙醇）粘合劑 ：具有粘性的物質(zhì)，借助其粘性能將兩種分離的材料連接在一起 。 （淀粉漿、纖維素衍生物、聚乙二醇、聚乙烯醇）（3）粒化核的產(chǎn)生（結(jié)構(gòu)不緊密的凝聚體）-凝聚物的長大-顆粒的球化整粒影響?；w粒強(qiáng)度）的因素：粉料的粒度及顆粒空隙率顆粒的強(qiáng)度與物料的粒度大小成反比液體表面張力及粘結(jié)劑?；瘷C(jī)尺寸及操作 粒化機(jī)尺寸、轉(zhuǎn)速、傾斜角 噴灑液體量與顆粒質(zhì)量的關(guān)系 溫度的影響

13、16. 典型粉碎工藝流程的設(shè)計(jì)與說明。粉體流動(dòng)性的影響因素與改善方法有那些？答：1.增大粒子大小對(duì)于粘附性的粉狀粒子進(jìn)行造粒，以減少粒子間的接觸點(diǎn)數(shù)，降低粒子間的附著力、凝聚力。2.粒子形態(tài)及表面粗糙度球形粒子的光滑表面，能減少接觸點(diǎn)數(shù)，減少摩擦力。3.含濕量適當(dāng)干燥有利于減弱粒子間的作用力。4.加入助流劑的影響加入0.5%2%滑石粉、微粉硅膠等助流劑可大大改善粉體的流動(dòng)性。但過多使用反而增加阻力。四、計(jì)算1. 粉體粉碎比的計(jì)算。2. 粉體的當(dāng)量徑和球形度的計(jì)算?！纠坑袃煞N固體顆粒，一種是邊長為1cm的正立方體，另一種是正圓柱體，圓柱的直徑為d，高度為h （h=10d）。試分別計(jì)算這兩種顆粒

14、的等體積球當(dāng)量徑dv和球形度。3. 粉體的密度計(jì)算?！纠磕撤蹱钗锪系恼婷芏葹?000Kg/m3，當(dāng)該粉料以空隙率=0.4的狀態(tài)堆積時(shí)，計(jì)算其容積密度。（5分）4. 粉碎過程中物料的衡算【例】某連續(xù)磨機(jī)為保證產(chǎn)品粒度不大于50微米，采用閉路粉磨系統(tǒng)，系統(tǒng)流程如下圖所示，已知：磨機(jī)喂料量G1=15噸/時(shí)；磨機(jī)出料量G3中50微米的顆粒含量為70%；選粉機(jī)回料量G2中50微米的顆粒含量為90%。 試求：（1）選粉機(jī)回料量G2，磨機(jī)出磨量G3和最終產(chǎn)品量G4。 （2）選粉機(jī)選粉效率和循環(huán)負(fù)荷率。 【例】某連續(xù)磨機(jī)為保證產(chǎn)品粒度不大于20微米，采用閉路粉磨工藝流程。已知：磨機(jī)喂料量T1=15噸/時(shí)；磨機(jī)出料量T3中20微米的顆粒含量為65%；選粉機(jī)回料量T2中20微米的顆粒含