In recent years, China’s rapid industrial development has created more opportunities for the mechanical equipment industry in deep processing. Particle size plays a crucial role in the bioavailability of certain medical products, making pulverization vital. The air pulverizer has become essential in pharmaceutical pulverization due to its low temperature, short production cycle, and high powder collection rate. It provides uniform, fine particle size distribution. The air pulverizer, also known as the air jet mill, jet mill, or energy flow mill, uses high-speed airflow (300-500 m/s) or superheated steam (300-400°C) to ultra-finely pulverize solid materials. As a widely used ultra-fine pulverization device, the air pulverizer is applied to superhard materials. The materials include chemicals, pharmaceuticals, foods, and metal powders. Some customers have mentioned that while the air pulverizer has a wide range of pulverization particle sizes, the pulverization effect varies. Why is this?
El efecto de pulverización en un molino de chorro de aire está influenciado por factores como la relación gas-sólido, el tamaño de las partículas de alimentación, la temperatura y la presión del fluido de trabajo y los auxiliares de pulverización.
Relación gas-sólido
La relación gas-sólido en el molino de chorro de aire durante la pulverización es un parámetro técnico e indicador crucial.
Si la relación gas-sólido es demasiado baja, la energía cinética del flujo de aire será insuficiente, lo que afectará negativamente la finura del producto. Sin embargo, si la relación gas-sólido es demasiado alta, no solo se desperdiciará energía, sino que también se verá afectada la dispersión de ciertos pigmentos.
Los técnicos recomiendan que cuando se utiliza vapor sobrecalentado como fluido de trabajo, la relación gas-sólido generalmente se controle entre 2 y 4:1 para pulverizar materiales duros después de la calcinación, y entre 1 y 2:1 para pulverizar materiales con tratamiento superficial.
Tamaño de las partículas de alimentación
Al triturar materiales duros, el tamaño de partícula del alimento también debe cumplir requisitos estrictos.
Para el polvo de titanio, la trituración de los materiales calcinados debe controlarse a 100-200 mallas, mientras que la trituración de los materiales con tratamiento superficial generalmente debe estar en el rango de 40-70 mallas y no puede exceder las 2-5 mallas.
Temperatura del fluido de trabajo
Los técnicos explican que cuando la temperatura del fluido de trabajo es demasiado alta, el caudal del gas aumenta.
Por ejemplo, la velocidad crítica del aire a temperatura ambiente es de 320 m/s. Cuando la temperatura alcanza los 480 °C, la velocidad crítica aumenta a 500 m/s, lo que significa que la energía cinética aumenta en 1501 TP³T. Por lo tanto, elevar la temperatura del fluido de trabajo ayuda a mejorar el efecto de trituración.
Al triturar polvo de titanio, la temperatura del vapor sobrecalentado suele rondar los 300-400 °C. Los técnicos mencionan que la temperatura suele ser más alta durante la pulverización y la calcinación, y más baja al pulverizar materiales con tratamiento superficial. «Algunos agentes de tratamiento superficial, especialmente los orgánicos, no son resistentes al calor, por lo que solo necesitan sobrecalentarse 100 °C por encima de la temperatura original del vapor».
Presión del fluido de trabajo
La presión del fluido de trabajo es un parámetro clave para generar la velocidad del chorro y afecta significativamente la finura de la pulverización. Generalmente, a mayor presión del fluido de trabajo, mayor velocidad y mayor energía cinética.
Pero ¿qué tan alta debe ser la presión para la pulverización? Los técnicos indican que esto depende principalmente de la triturabilidad y los requisitos de finura del material. Por ejemplo, al utilizar vapor sobrecalentado para pulverizar polvo de titanio, la presión del vapor suele ser de 0,8 a 1,7 MPa. La presión para pulverizar materiales calcinados suele ser mayor, mientras que la presión para pulverizar materiales con tratamiento superficial puede ser menor.
Auxiliares de pulverización
Los técnicos señalan que agregar auxiliares de pulverización apropiados durante el proceso de pulverización puede mejorar tanto la eficiencia de la pulverización como el rendimiento de dispersión del producto en el medio.
Entonces, ¿cómo deben seleccionarse los auxiliares de pulverización?
Cuando se trata la superficie del dióxido de titanio, la mayoría de los surfactantes orgánicos utilizados también actúan como coadyuvantes de trituración. Los coadyuvantes de trituración inorgánicos suelen incluir hexametafosfato de sodio y pirofosfato de sodio (potasio).
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