气流磨中胶粉粉碎过程及低温粉碎系统优化
废旧轮胎粉碎制胶粉是实现废旧轮胎回收的一种重要且极具挑战性的途径。常温机械粉碎粒度较粗，同时橡胶温升较大容易诱发火灾。采用液氮做冷源的低温粉碎由于液氮成本较高，经济性较差。本文做了以下研究工作: (1)利用一种新型的对喷式气流磨对经机械常温粉碎的粗胶粉进行进一步的细碎。研究了进气压力、进料量、粉碎温度等操作条件对胶粉在气流磨中粉碎效果的影响。研究发现，随着进气压力的增加、进料量的减少、粉碎温度的降低，胶粉粉碎后颗粒的体积矩平均径减小。 (2)研究了操作条件如进气压力、进料速率、分级轮转速对胶粉在气流磨中常温连续粉碎产品性能的影响。随着迸气压力的增加，常温粉碎产品的d(4，3)逐渐减小。随着进料速率的增加，常温粉碎产品的d(4，3)先减小后增大。随着分级轮转速的增加，常温粉碎产品的d(4，3)逐渐减小。当进料速率为15.4g/min，进气压力为0.6MPa，分级轮转速为1800rpm时，常温粉碎产品的体积矩平均径最小，为109.7μm，对应的持料量为366.5g。在粉碎温度为-75～-85℃，进料速率为19.2g/min，进气压力为0.6MPa，分级轮转速2400rpm时，低温粉碎产品的体积矩平均径为65.3μm，对应的持料量为184.8g。电镜分析显示，常温气流粉碎产品表面光滑，有别子常温机械粉碎的产品，低温粉碎产品形状不规则，且带有尖锐的边角。 (3)利用1阶Kapur函数法近似求得了胶粉在气流磨中间歇粉碎过程中的选择函数和破碎函数。发现，进气压力、进料量、粉碎温度等操作条件对颗粒的选择函数和破碎函数有影响。胶粉在气流磨中不同条件下的粉碎机理可以通过对选择函数和选择函数的分析得到。采用三次多项式拟合得到了各操作条件下的Kapur函数值，模拟得出的粒度分布随时间变化的结果与实验吻合得较好。 (4)建立了LNG冷能用于废旧轮胎胶粉低温粉碎的系统，对流程进行了模拟，采用火用分析方法对流程进行了改进。结合LNG气化过程热力学曲线和能级匹配原则，提出了LNG冷能分段集成利用流程，并对流程的关键参数进行了优化，降低了系统的功耗和各主要设备的火用损失。
废旧轮胎胶粉;低温粉碎;对喷式气流磨;火用分析法;流程优化
大连理工大学
硕士
化工过程机械
刘志军
2015
中文
TQ330.56
71
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）