强制旋流喷雾流化床微粒包衣的实验研究

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本文从传热和传质出发对旋转流化床喷雾造粒过程中包衣生长动力学进行了实验研究。在小液滴干燥理论基础上,通过质量和热量衡算,得到了包衣过程中颗粒表面液膜变化速率模型,包衣层厚度增长模型及颗粒质量增长线性模型,并对理论模型进行了修正。实验结果证明,修正后的理论值与实验值是相符的,二者相差在20%以内。实验以平均直径1mm的玻璃球为种粒,4%糊精溶液为包衣液,对影响旋转流化床喷雾包衣过程的操作参数进行了讨论,考察了流化气量,气体入口温度,喷雾速率和切向风对包衣过程的影响。通过相对包衣质量增长速率与各参数的关系曲线,证明并讨论了喷雾速率、流化气量、进气温度对包衣质量增长的多重作用,验证了相对包衣质量增长速率的大小与颗粒生长方式的关系。实验表明,气体流量,喷雾速率,气体入口温度对颗粒生长速度,包衣材料的利用率,颗粒生长方式有显著影响。相对包衣质量增长曲线的斜率可以作为颗粒生长方式的判据。斜率过大时说明有团聚现象发生,斜率过小时说明包衣液发生了提前干燥。通过流场模拟和有无切向风时相对包衣质量增长曲线的对比,分析了切向风对造粒室内流场的影响,及其对包衣质量增长和颗粒生长方式的影响。切向风使颗粒旋转产生离心力,加剧了颗粒湍动,使床层表面呈漩涡状,这有利于喷雾液滴形成的锥面与颗粒相接触。实验证明,切向风改变了颗粒团聚生长与层式生长的分界点,扩展了颗粒层式生长的操作区域。
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