第3章 粉碎与混合.ppt

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1、第三章粉碎与混合第一节粉碎利用机械力将固体物料破碎的单元操作（含破碎和磨碎）；粉碎目的：加工要求；增大表面积；提高功能性产品质量一、粉碎的基本概念1、粒度：固体颗粒大小的度量（球形颗粒---直径）；对非球形颗粒须用2个参数描述其大小和形状。（1）当量直径（颗粒尺寸用与其某几何量相等的球形颗粒的直径表示），常用体积当量直径。（2）球形度（表征颗粒形状与球形的差异程度）。2、平均粒度：对颗粒群度量其颗粒的大小。（1）算术平均粒度：（2）几何平均粒度：3、粉碎力和粉碎方法（1）粉碎比物料粉碎前后粒度比（2）粉碎力挤压力，冲击力，剪切力（3）粉碎的基本方法：①

2、压碎；②劈碎；③折断；④磨碎；⑤冲击破碎。粉碎方法的选择与物料的力学性质有关：①硬度；②强度；③脆性；④韧性。此外有干法和湿法两种。4、粉碎的能耗：能耗用于①变形能；②表面能；③错位能；④摩擦能。表达式：5、粉碎速率:k和m由实验确定，可计算从RdO粉碎到Rd的时间或反之。二、粉碎设备粉碎操作据适用场合不同分开路、闭路、滞塞进料粉碎法；设备按施加粉碎力的不同分为挤压式粉碎机、冲击式粉碎机。1、辊式破碎机；2、锤击式粉碎机；3、盘击粉碎机；4、盘式磨碎机和碾磨；5、球磨机第三节筛分通过过筛的方法将固体颗粒分成若干粒度级别的操作过程。食品中用于去除杂质、粉

3、碎物料分级、粒度分析。一、筛分和筛制实现筛分具备的条件：①物料与筛面接触；②合适的筛孔大小和形状；③物料和筛面间有适宜的相对运动。1、筛制筛分所用标准筛（筛子），由网孔大小一定的筛网组成，筛孔一般为正方形，其大小划分按照各种筛制而不同。Tyler标准筛，以每英寸筛丝上筛孔数表示筛号，称为目（200目筛，1英寸筛丝有200个筛孔，筛丝直径0.0021in，筛孔净宽0.0029in，即0.0074mm）两相邻筛号净宽度比例为1∶2、筛分分析：将标准筛按筛号递增顺序叠放，最底为无孔底盘。试样放在最上层，均匀振摇物料通过各筛下落停止后取出对各筛颗粒称重记录。第

4、i号筛上平均直径、无孔底盘、平均粒度：3、筛面：筛分设备的主要工作部件，有开孔金属、金属丝、绢筛面。筛孔形状：圆、方、长方形。筛孔排列方式：圆形、正方形、正三角形。4、筛分效率：过筛时通过筛孔的称筛下产品，留在筛面的称筛上产品；混合物中大于筛孔者称不可筛过物，小于筛孔者称可筛过物。理论讲可筛过物全部通过筛孔，但由于夹带等总有部分滞留在筛上产品中，故采用筛分效率来评定筛分效果的指标。筛分效率：5、筛分速率筛上物料中可筛过物的质量分数随时间的变化率称为筛分速率，反映筛分器生产能力的大小，通过物料衡算并积分：二、筛分设备1、转筒筛----------操作必要

5、条件：转速不能超过某一最大转速。2、平面回转筛----操作必要条件：转速不能低于某一最小转速。第三节混合将两种以上物料掺杂达到一定均匀程度的操作。一般借助外力作用实现，混合后物料为均相或非均相。应用：（1）作为最终产品的加工过程；（2）作为其它操作的辅助操作。一、混合的基本概念1、混合的均匀度是度量混合后组分的物理量在各处分散的程度，混合过程的实质是将整个物料体分割成大量不规则的局部小区域（其浓度可高于或低于平均浓度），同时组分进行转移分配。为反映混合程度，引入分离尺度和分离强度的概念。所有局部小区域的平均值为分离尺度（R），它衡量宏观混合的结果；而局

6、部区域内的浓度与混合物平均浓度的偏差称为分离强度（△C），它衡量微观混合的结果。注：局部区域的大小、浓度偏差是随机的，不是有规则的，需采用抽样检查的统计方法。具体：规定检验尺度R*（取样大小）和允许偏差△C*（试样浓度值的平均偏差小于规定值），制品符合下列条件之一，为合格产品：①R＜R*，△C＜△C*；②R＞R*，△C＜＜△C*③R＜＜R*，△C＞△C*。即一定尺度的试样的浓度偏差均值就作为混合物质量的鉴别标准。取符合R*的n个试样Ci，混合物平均浓度Cm，则混合物的分离强度可以用均方差来度量（或混合度）：注：完全混合完全不混合2、混合机理（根据混合体

7、系不同划分）（1）对流混合----不互溶组分，以流体的相对运动通过逐渐降低分离尺度实现混合。以③为评判合格标准。（2）扩散混合----互溶组分，通过可溶组分的分子扩散逐渐降低分离强度实现混合。以②为评判合格标准。（3）剪力混合----高粘度组分，通过强烈的剪力作用使团块浆状体拉薄拉细（逐渐降低分离强度和分离尺度）实现混合。以上述①作为评判合格标准。3、混合速率二、液体的搅拌混合借助搅拌器的作用达到物料混合均匀、分散、传热等的操作。1、搅拌器（搅拌系统由搅拌槽、搅拌器、其它部分组成）浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、旋浆式搅拌器搅拌产生的基本流型：切向流、轴向流

8、、径向流2、搅拌器功率的计算：三、乳化（使两种不互溶的液体成为乳化液的操作）多数乳化液为油和水