Dieser Artikel beschreibt das Funktionsprinzip eines StrahlmühleEine Strahlmühle, auch Fluid Energy Mill genannt, wird zur Mikronisierung von Feststoffen eingesetzt.
Mikronisierung ist ein Begriff, der zur Beschreibung der Größenreduzierung verwendet wird, wenn die resultierende Partikelgrößenverteilung weniger als 10 Mikrometer beträgt. Strahlmühlen werden zum Mikronisieren von Feststoffen aus Chemikalien, Arzneimitteln, Pigmenten, Mineralien und anderen wie hitzeempfindlichen, korrosiven und abrasiven Materialien verwendet.
Der Mikronisierungsprozess wird oft als Blackbox betrachtet, bei der feines Pulver und grobe Partikel entstehen. Strahlmühlen arbeiten mit Druckluft, Gas oder überhitztem Dampf unter hohem Druck. Strahlmühlen haben keine beweglichen Teile, sodass Verunreinigungen durch Kontakt mit externen Mahlkörpern vermieden werden. Das Mahlen von hitzeempfindlichem und wachsartigem Material ist ebenfalls ideal, da keine Reibungswärme erzeugt wird.
Spiralstrahlmühle: Spiralförmiger Mahlgasstrom
Die Pulverisierung erfolgt in der zentralen Kammer der Strahlenergiemühle, während das Prozessmaterial durch mehrere Luft- oder Dampfstrahlen mit nahezu Schallgeschwindigkeit um den Umfang der toroidalen Kammer getrieben wird. Es werden keine Mahlkörper verwendet. Die Größenreduzierung erfolgt durch die Hochgeschwindigkeitskollisionen zwischen den Partikeln des Prozessmaterials selbst. Das Innere der Kammer ist so konzipiert, dass die Rückführung übergroßer Partikel möglich ist, wodurch die Häufigkeit und Wirkung dieser Kollisionen verstärkt wird. Wenn die Partikel kleiner werden und zunehmend an Masse verlieren, wandern sie natürlich in Richtung der zentralen Auslassöffnung, wodurch eine präzise Klassifizierung automatisch und kontrollierbar wird.
Spiralstrahlmühle Bilder
Betrachten Sie einen Pfannkuchen Spiralstrahlmühle als Beispiel. Mikronisierung und Klassifizierung finden in einer flachen, zylindrischen Kammer statt. Hochdruckluft oder Dampf wird durch speziell entwickelte Düsen, die in regelmäßigen Abständen an der Außenwand angebracht sind, in diese Kammer eingespritzt. Die Achse jedes Strahls ist tangential zum Umfang eines kleineren, imaginären, konzentrischen Kreises.
Produktportfolio für Spiralstrahlmühlen
Fließbett-Strahlmühle: Fließbett des Mahlguts
Der Fließbettstrahlmühle beinhaltet eine dichte Phasenmikronisierung mit turbulenten Freistrahlen in Kombination mit einer hocheffizienten Zentrifugalluftklassifizierung in einem gemeinsamen Gehäuse. Diese Kombination ermöglicht eine verbesserte Zerkleinerung durch einen höchstwahrscheinlichen Partikel-auf-Partikel-Aufprall zum Zerbrechen und einen hohen Grad an Partikeldispersion für eine verbesserte Trennung, was zu einem geringeren Gesamtenergieverbrauch führt. Strahlmahlen ist eine effiziente Methode zum Mahlen oder Mikronisieren verschiedener Chemikalien, Polymere, Keramiken und anderer spröder Materialien. Abrasive und temperaturempfindliche Produkte können mit minimaler Verunreinigung fein gemahlen werden. Das einfache, leicht zu reinigende und kostengünstige Design bietet eine präzise Kontrolle der oberen Größe mit engen Verteilungen im Größenbereich von 95% < 5 µm bis 95% < 70 µm. Lastzellen regeln die Mühlenlast präzise für optimale Mahlleistung und Kontrolle der Produktgrößenverteilung.
Ein Doppelklappenventil oder Injektor führt die Rohmaterialzufuhr in das gemeinsame Gehäuse ein. Die Mühlenladung wird durch Fluten der Pulverisierungszone über den Mahldüsen gebildet. Turbulente, freie Strahlen beschleunigen die Partikel für Aufprall und Bruch. Nach dem Aufprall verlassen die Flüssigkeit und die zerkleinerten Partikel das Bett und wandern nach oben zum Zentrifugalklassierer, wobei die Rotordrehzahl bestimmt, welche Partikelgröße mit der Flüssigkeit durch den Rotor gelangt und welche Partikel zur weiteren Größenreduzierung zurück ins Partikelbett geleitet werden. Der hohe Grad der Partikeldispersion beim Verlassen der Pulverisierungszone trägt dazu bei, dass der Klassierer feine Partikel effizient entfernt. Die Betriebsparameter Rotordrehzahl, Düsendruck und Bettniveau ermöglichen die Optimierung von Produktivität, Produktgröße und Verteilungsform.
Bilder von Fließbettstrahlmühlen
Produktportfolio Fließbettstrahlmühlen
Zu berücksichtigende Faktoren beim Einsatz von Strahlmühlen
- Was ist die Partikelgröße des Ausgangsmaterials?
- Was ist die Zielpartikelgröße?
- Handelt es sich bei dem Material um ein brennbares Pulver?
- Ist das Material abrasiv?
Gute Kandidaten
- Dicht, hart, abrasiv, spröde, brüchig
- Materialien, die auf Stöße mit Rissausbreitung reagieren
Schlechte Kandidaten
- Nass, klebrig, verknotet, elastisch, verformbar, leicht/flauschig
- Materialien, die Stöße absorbieren und/oder schwer zu beschleunigen sind
Typische Materialien, die von einer Strahlmühle verarbeitet werden
Agrochemikalien: Deltamethrin, Carbendazim, Carbaryl, Keimtötungsmittel, Herbizid, Fungizid usw.
Chemikalien: Adipinsäure, Bariumtitanat, Calciumchlorid, Chromoxid, Katalysator usw.
Keramik: Aluminiumhydrat, Siliziumkarbid, Ferrit, Glas, Zirkoniumoxid usw.
Mineralien: Bauxit, Gips, Graphit, Glimmer, Talk, Tantalerz usw.
Farben: Ruß, Fluoreszierendes Pigment, Titandioxid usw.
Pharmazeutika: Aminosäure, Antibiotika, Aspirin, Guanylat, Furosemid, Penicillin, Vitaminverbindungen usw.
Batteriematerialien: Lithiumeisenphosphat, Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat, Lithiumcarbonat, ternäre Einkristalle, ternäre Polykristalle, künstlicher Graphit, negative Silizium-Kohlenstoff-Elektrode, negative Graphitelektrode usw.