專利名稱：粉體破壁機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超細粉體技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提出一種能使粉體被超細粉碎、并達到破壁的設(shè)備。
背景技術(shù)：
粉體破壁是有效提取單個粉體內(nèi)有效成份，提高粉體活性的關(guān)鍵技術(shù)，通常粉體破壁與超細粉碎一樣延用物理的方法將粉體進行粉碎，在粉碎過程中實現(xiàn)粉體的破壁。而物理方法又以粉碎法為主，粉碎法是一種借用各種外力，如機械力、流能力、聲能等力作用于被需要粉碎的物體上，將固體塊料粉碎，并達到很細的粒度和破壁的目的。目前工業(yè)上，實驗室采用最多的粉碎設(shè)備有球磨式粉碎機，高速旋轉(zhuǎn)式粉碎機、氣流粉碎機、微射流粉碎機等。
球磨式粉碎機是用介質(zhì)與物料之間的相互沖擊和研磨，使物料顆粒粉碎。通常使用這類粉碎設(shè)備操作時間長，雖然也可進行連續(xù)的操作，粉碎的粒徑也可達到幾個μm，但由于粉碎過程中，介質(zhì)和被粉碎物料的直接和長時間的沖擊、碰撞使被粉碎物料的純度受到影響，特別是研磨過程中產(chǎn)生的熱量不能馬上被移走，熱量的急驟上升會使熱敏性物質(zhì)受到影響。
高速旋轉(zhuǎn)式粉碎機是利用高速旋轉(zhuǎn)的裝置，對需要被粉碎的物體，要通過研磨進行粉碎。因此，同樣存在上述的一些缺陷。
超細粉碎采用最多、最典型的是氣流粉碎法，這一技術(shù)是利用高速氣流(300-500m/s)的能量，使物體顆粒產(chǎn)生相互的沖擊，碰撞，而被較快地超細粉碎，這種技術(shù)，可獲得幾個μm的粒徑，但粒徑分布較寬，需進行粒徑分級處理。盡管如此，對于像花粉、靈芝孢子粉等這類具有一定韌性的粉體，不僅粉碎的效果受到影響，更難達到破壁的效果。工藝上通常采用重復(fù)多次的粉碎，采用冷凍工況下的粉碎。重復(fù)多次的工藝過程由于氣流粉碎是在瞬間進行碰撞實現(xiàn)粉碎的機理，決定了提高粉碎的效果是有限的，也很難使韌性粉體實現(xiàn)破壁，而使設(shè)備的能耗增加利用效率降低。采用冷凍工況下的粉碎，可使粉碎效果和破壁效果得到提高，但冷凍工況的工藝過程使生產(chǎn)設(shè)備的投資和操作費用也增加。
微射流粉碎法是利用高壓液體通過噴射器加速后，形成高速射流，帶動需要粉碎的固體顆粒作高速運動，攜帶顆粒的射流體與靶板或相反方向的另一股射流形成高壓碰撞，由于強烈的撞擊，使其中的固體物料被粉碎，這種粉碎方法，其優(yōu)點是粉碎的粒徑小，且比較均勻，但不足之處是，高壓液體通常要求達到200MPa，這給設(shè)備制造和生產(chǎn)工藝帶來極高的要求，從而使粉碎成本大大的提高，另外，由于高壓液體的介入，其后期分離，遠比以空氣為介質(zhì)的分離增加了難度，且影響了產(chǎn)品的純度。再有其靶板設(shè)計和安裝與高速射流成直角，使得高速射流與靶板之間形成的滯流層不易擴散，一定程度上影響了微射流粉碎機應(yīng)有的粉碎效果。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明綜合高壓氣流進料、高壓加速和靶式破壁的技術(shù)，開發(fā)了一種新的粉體破壁設(shè)備—粉體破壁機，在常溫的工藝條件下可獲得超細粉碎和破壁的粉體。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種粉體破壁機，包括吸入室7、氣物混合室10和破壁室15，其相應(yīng)殼體通過法蘭17、18順序相連，一個帶有高壓進氣口4的噴管5設(shè)置在吸入室7內(nèi)，吸入室7腔壁上、下分別設(shè)有負壓進料管8和負壓回料管9并伸出殼體，與吸入室7相連通的氣物混合室10的腔壁上設(shè)有高壓加速管12，混合室10前端的氣物噴管13與破壁室15相連通，破壁室15上方設(shè)有氣物出口16，其特征在于，破壁室15中設(shè)置了一個傾斜的靶板14，該靶板14與破壁室15的設(shè)有氣物出口16的腔壁延氣物噴管13方向有一夾角α，α為20°～40°。
所述的粉體破壁機的吸入室7上部可設(shè)有多個負壓進料管8。
所述的粉體破壁機的氣物混合室10的腔壁上下對應(yīng)設(shè)有一對高壓加速管12，高壓加速管12與混合室10腔壁的夾角β為45°～60°。
所述的粉體破壁機的氣物混合室10的腔壁上，上下對應(yīng)設(shè)有一對以上相互平行的高壓加速管12。
所述的粉體破壁機的混合室10前端的氣物噴管13，為管徑向噴口處逐漸減小的喇叭形噴管。
本發(fā)明的粉體破壁機，包括高壓氣速(0.6MPa-2MPa)進氣口，和與其相應(yīng)的二個以上進料口，需要粉碎和破壁的粉體隨高壓氣流被吸入腔體至吸入室，吸入室相連接的是混合腔?；旌锨槐诿嬗卸€以上的高壓加速管，高壓加速管的導(dǎo)入與混合腔的腔體壁面有一個角度，順著高壓氣速進氣口進來的高壓氣體和吸入的需要粉碎和破壁的粉體的初步混合后，噴射進入混合腔的方向切入，高壓加速管進入的高壓氣體(0.6MPa-2MPa)和吸入室噴射過來的氣體在混合腔內(nèi)作進一步充分的混合后，又通過混合腔至破壁腔的噴頭，高速噴射到破壁腔內(nèi)傾斜安裝的靶板上。由于靶板的設(shè)計是傾斜的，夾帶著需要粉碎和破壁的粉體的氣流以極高的速度沖撞在傾斜的靶板上，在常溫的工藝條件下瞬間獲得有效的粉碎和破壁后，便折向出口端進行后序的收集工序。
有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其設(shè)計優(yōu)點和有益效果在于1、傾斜靶板的設(shè)計有利于高壓氣流中夾帶需粉碎和破壁的粉體與靶體進行有效撞擊，同時在撞擊靶板的瞬間與先前已撞擊靶板，且改變了流動方向的粉體進行再次撞擊和摩擦，使花粉、靈芝孢子粉等含有多糖和皂甙等物質(zhì)的韌性物質(zhì)，和帶有加強的雙層殼體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的粉碎和破壁效果增強，提高花粉、靈芝孢子粉的生物活性發(fā)揮更好療效；且斜靶板的設(shè)計，使高速氣流撞擊靶板時形成折流，降低了靶板表面的滯后層厚度，可在非超高壓的工況下，也能實現(xiàn)對花粉、靈芝孢子粉等粉體有效的粉碎和破壁，降低了粉體粉碎和破壁的生產(chǎn)成本。
2、兩個以上進料口的設(shè)計，便于進料粉體密度和速度的控制，可實現(xiàn)粉體被粉碎、破壁后，通過通常的分級、氣固分離后，粉體再次返回破壁機進行連續(xù)的循環(huán)操作工藝；3、具有一定角度的成對排列的高壓加速管的設(shè)計使用，有利于氣流速度的提高，有利于高壓氣流和需要粉碎和破壁的粉體的充分混合。
4、從混合室向破壁室噴射物料的噴管呈喇叭形，有利于......？。


圖1為粉體破壁設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖其中1-吸入室殼體，2-混合室殼體，3-破壁室殼體，4-高壓進氣口，5-噴氣管，6-噴氣口，7-吸入室，8-負壓進料管，9-負壓回料管，10-氣物混合室，11-高壓二次進氣口，12-高壓加速管，13-氣物噴管，14-靶板，15-破壁室，16氣物出口，17、18-連接法蘭，19-機架。
下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步闡述。
具體實施例方式
本發(fā)明設(shè)計的粉體破壁設(shè)備運行時，首先打開高壓氣體的進氣閥門，高壓氣體由高壓氣體進氣口4進入破壁設(shè)備腔體的吸入室7，需要粉碎和破壁的粉體，由于腔體吸入室7內(nèi)的文丘利噴氣管5產(chǎn)生的負壓，粉體通過2個以上的負壓進料8吸入，此時只要打開進料口前的調(diào)節(jié)閥門，粉體就吸入腔體(吸入室7)，粉體吸入室7與混和腔10連接，混和腔10的腔壁上設(shè)有一對高壓加速管12，此時，打開高壓進氣閥門，高壓氣流從二次高壓進口11通過高壓加速管12，以300--500m/s的高速進入混和腔10，并與粉體吸入室7的噴氣口6噴射過來的、夾帶著需要粉碎和破壁粉體的氣體在混和腔10內(nèi)充分混合，經(jīng)加速充分混合后的高速氣流，通過氣物噴管13噴射撞擊在破壁室15的傾斜靶板14上，實現(xiàn)粉碎和破壁的操作；夾帶著需要粉碎和破壁的粉體的高速氣流在與傾斜靶板14高速撞擊時，由于具有一定角度的傾斜靶板14的傾斜安裝的作用，形成折射，和出口端壓力降的共同作用下，流向與折射方向一致的氣物出口16，完成了整個的粉碎和破壁的工序。
從氣物出口16物料可以經(jīng)管道進入負壓回料管9，進入吸入室后再次經(jīng)上述步驟循環(huán)進行破壁粉碎。
實施例在常溫條件下，工作壓力為0.85MPa的工況，采用本發(fā)明的粉體破壁機進行靈芝孢子粉的粉碎破壁實驗。把所獲得的最終產(chǎn)品，用JSM-6360LV型掃描電子顯微鏡下觀察其破壁率達到98％。
權(quán)利要求
1.一種粉體破壁機，包括吸入室7、氣物混合室10和破壁室15，其相應(yīng)殼體通過法蘭17、18順序相連，一個帶有高壓進氣口4的噴管5設(shè)置在吸入室7內(nèi)，吸入室7腔壁上、下分別設(shè)有負壓進料管8和負壓回料管9并伸出殼體，與吸入室7相連通的氣物混合室10的腔壁上設(shè)有高壓加速管12，混合室10前端的氣物噴管13與破壁室15相連通，破壁室15上方設(shè)有氣物出口16，其特征在于，破壁室15中設(shè)置了一個傾斜的靶板14，該靶板14與破壁室15的設(shè)有氣物出口16的腔壁延氣物噴管13方向有一夾角α，α為20°～40°。
2.如權(quán)利要求1所述的粉體破壁機，其特征在于，所述的粉體破壁機的吸入室7上部設(shè)有多個負壓進料管8。
3.如權(quán)利要求1所述的粉體破壁機，其特征在于，所述的粉體破壁機的氣物混合室10的腔壁上下對應(yīng)設(shè)有一對高壓加速管12，高壓加速管12與混合室10腔壁的夾角β為45°～60°。
4.如權(quán)利要求3所述的粉體破壁機，其特征在于，所述的粉體破壁機的氣物混合室10的腔壁上，上下對應(yīng)設(shè)有一對以上相互平行的高壓加速管12。
5.如權(quán)利要求1所述的粉體破壁機，其特征在于，所述的粉體破壁機的混合室10前端的氣物噴管13，為管徑向噴口處逐漸減小的喇叭形噴管。
全文摘要
本發(fā)明綜合高壓氣流進料、高壓加速和靶式破壁的技術(shù)，開發(fā)了一種新的粉體破壁設(shè)備—粉體破壁機，在常溫的工藝條件下可獲得超細粉碎和破壁的粉體。包括包括吸入室、氣物混合室和破壁室15，其特征在于，破壁室中設(shè)置了一個傾斜的靶板。傾斜靶板的設(shè)計有利于高壓氣流中夾帶需粉碎和破壁的粉體與靶體進行有效撞擊，使高速氣流撞擊靶板時形成折流，降低了靶板表面的滯后層厚度，可在非超高壓的工況下，也能實現(xiàn)對花粉、靈芝孢子粉等粉體有效的粉碎和破壁，降低了粉體粉碎和破壁的生產(chǎn)成本。
文檔編號B02C23/02GK1861263SQ20061002739
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者陳聰, 蘇永升, 林筐行 申請人:華東理工大學