料斗粉体混合的基本原理跟运动形态要点
【一】、混合料斗粉体混合的基本原理
混合料斗是制药工业生产中不可少的设备,特别是粉体混合应用领域较多。由于制药工业所具的特殊性,其粉体混合性能对设备提出了很多很高的要求,目前所用的众多形式的料斗是各有所长,各有所用。
基于此,故有必要对制药工业粉体混合料斗选用的一般原则与注意点加以探讨。
粉体混合的基本概念混合就是减少组分非均匀性的过程,粉体混合操作的目的是将2种或2种以上粉体物料混合成成分均匀的混合物另外,物体混合操作还包括添加少量液体与粉体的均匀混合的过程。
依粉体在混合运动过程的状态、混合操作的机理,归纳起来有3种基本运动形式:
(1)对流混合,粉粒子之间相对产生上下、左右移动;
(2)扩散混合,粉粒子扩散到新出现的粉体面上;
(3)剪切混合,粉体形成滑移面
但实际混合过程中发生的对流、剪切、扩散3种混合机理不可能在各自的区域起作用,而是随着混合的进行而同时出现,其混合特性。需指出一点,某种机型总是以运用某一机理为主。
虽然,粉体的混合有多种运动形式,但在制药工业中所常用的混合料斗中以对流混合为主,其粉粒子由一个空间位置向另一个空间位置的运动,或两种以上组分在相互占有的空间内发生运动,以期达到各组分的均匀分布。
此外,粉体混合不同于液体,它的特点一般是,在开始时粉料各组分之间迅速地进行混合,达到较佳混合状态后要向反方向变化即出现偏机或叫反混合)。此时,混合与偏析一正一反)将同时进行,可以认为这二过程是平衡的。但是,一般情况下达不到较初的较佳混合状态,故对某一混合机型和混合物料来说并非随意延长时间就可以提高混合均匀度的。
【二】、实验室料斗的运动形态要点
实验室料斗属回转型,其由机座、驱动装置、万向摇臂机构、混料桶及电气柜等组成,其中驱动系统有一个主动轴和一个从动轴,每个轴都带有一个Y型万向节,二个万向节之间装有混料桶。混合桶运动形态是在自转同时还进行公转,其将有四种运动的叠加,一是绕筒体中心轴作转动;二是筒体两端的上下运动;三是筒体两端左右运动;四是筒体平移运动。其机理:能使物料产生旋转滚动、平移和颠倒落体等复杂运动,从而产生交替脉冲和湍动,物料的能量变化梯度推动物料各质点处于不同运动状态,各质点的频繁扩散运动改变各自的位置,达到满意的混合。其属扩散、对流和剪切运动共存,所以混合效果甚佳。
实验室料斗指标为:装料系数80%~85%,混合均匀度)是当前粉体混合精度较高设备之一),混合时间约15~20min特点。(1)全封闭结构,可实现无尘操作,(2)料筒内未设置对物料构成剪切作用的零部件,故温升甚微,特别适用升温后易结块的物料,同时有利于保持物料的原有性状,(3)因无离心作用,在混合过程中物料不会产生比重偏析、分层和积聚现象,确保混合质量的均一性,(4)装料系数大。
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