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粉體技術(shù)及設(shè)備(第二版) 本書以粉體工程的基本知識為基礎(chǔ),分別介紹了顆粒的物性、粉體的物性、顆粒流體力學(xué)、粉體機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)和粉塵爆炸的特性及粉體的制備、分離、分級、儲存、混合、造粒、輸送與供料等相關(guān)的單元操作,并介紹了單元操作相應(yīng)設(shè)備的工作原理、構(gòu)造、性能及應(yīng)用特點(diǎn)等。全書力求緊扣應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)和工程實(shí)際,貫徹少推導(dǎo)、重應(yīng)用的原則,在體現(xiàn)內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上,重視理論與工程實(shí)際的結(jié)合,突出粉體在工程中實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容,做到通俗易懂,利于工程應(yīng)用;做到經(jīng)典內(nèi)容輔以新技術(shù),反映當(dāng)前的新工藝和新技術(shù),適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。本書既可作為本科材料類專業(yè)教材,也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員和研究人員的參考書。 粉體工程是一門新興的多學(xué)科交叉的綜合性技術(shù)科學(xué),它涉及各種材料的制備、分散、表征、分級、分離、表面修飾、填充、造粒過程等,不僅在化工、冶金、電子、信息、生物、建材、國防、環(huán)境和能源等行業(yè),而且在與人們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的紡織、食品、醫(yī)藥等行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。本書以粉體工程基礎(chǔ)知識和基本理論為基礎(chǔ),以粉體工程單元操作為主線,介紹了相關(guān)機(jī)械設(shè)備的工作原理、構(gòu)造、性能和應(yīng)用特點(diǎn)等。從應(yīng)用型本科生學(xué)習(xí)的實(shí)際出發(fā),循序漸進(jìn),逐步提高;在體現(xiàn)其內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上,重視理論與工程實(shí)際的結(jié)合,突出粉體在工程中實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容,做到通俗易懂,利于工程應(yīng)用。本書在第1版的基礎(chǔ)上,加入了新技術(shù)和新工藝,適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。本教材獲得了江蘇省品牌專業(yè)資助。 《粉體技術(shù)及設(shè)備》第1版自2007年出版以來,得到了廣大讀者的歡迎和肯定,并被眾多院校選為教材或教學(xué)參考書使用。 隨著粉體工業(yè)的迅速發(fā)展,粉體工程涌現(xiàn)了眾多的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。能耗利用率低的傳統(tǒng)球磨機(jī)正逐漸被以料床粉磨技術(shù)的立磨和輥壓磨代替;超細(xì)粉碎技術(shù)和設(shè)備有了較大的提升;高分級效率、高分級精度的分級設(shè)備和技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。隨著國家對環(huán)境保護(hù)的要求的不斷提高,處理量大、收塵效率高的大布袋收塵器得到廣泛應(yīng)用。為了適應(yīng)粉體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用型高級技術(shù)人才培養(yǎng)的要求,本書在第1版的基礎(chǔ)上主要做了如下改動。(1)對原有章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了整合、補(bǔ)充和改寫,如:增加了液固分離與干燥、顆粒幾何特性表征等內(nèi)容,整合了混合與造粒、輸送與儲存等內(nèi)容。(2)加強(qiáng)粉體單元操作中設(shè)備與工藝的結(jié)合,以促進(jìn)學(xué)習(xí)者理解設(shè)備與工藝之間的相互關(guān)系和設(shè)備在粉體生產(chǎn)加工過程中的作用。(3)在每章后列舉工程案例,以促進(jìn)學(xué)習(xí)者理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)習(xí)和研究如何運(yùn)用粉體工程理論知識去分析和解決工程實(shí)際中的具體問題。(4)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù),在教材中嵌入教師課程音像數(shù)字化教學(xué)資源,使教材呈現(xiàn)多樣形式。 本次修訂由鹽城工學(xué)院張長森教授負(fù)責(zé)統(tǒng)稿,各章節(jié)編寫負(fù)責(zé)人安排如下:張長森教授負(fù)責(zé)編寫第6、7、8、9章,溫州大學(xué)劉海濤教授負(fù)責(zé)編寫第11章,鹽城工學(xué)院焦寶祥教授和諸華軍副教授負(fù)責(zé)編寫第10章,合肥學(xué)院田長安教授負(fù)責(zé)編寫第1章,安徽科技學(xué)院丁志杰副教授負(fù)責(zé)編寫第2章,鹽城工學(xué)院韓朋德副教授負(fù)責(zé)編寫第3章,鹽城工學(xué)院何壽成博士負(fù)責(zé)編寫第12章,鹽城工學(xué)院劉超博士負(fù)責(zé)編寫第4、5章。 感謝江蘇吉能達(dá)環(huán)境能源科技有限公司呂海峰高工、徐州亞星機(jī)械科技有限公司戴汝悅工程師和江蘇匯能環(huán)境工程有限公司何宏兵工程師提供了部分工程案例。 由于編者經(jīng)歷、水平及書稿篇幅有限,修訂后的教材也不能全面涵蓋當(dāng)今粉體工程的新技術(shù)、新工藝和新成果,書中不當(dāng)之處在所難免,敬請讀者批評指正。編 者2019 年 6 月 1 顆粒物性 1 1.1 顆粒粒徑和粒度分布 1 1.1.1 單個顆粒的粒徑 1 1.1.2 顆粒群的平均粒徑 3 1.1.3 粒度分布 6 1.2 顆粒形狀 13 1.2.1 顆粒形狀術(shù)語 13 1.2.2 形狀系數(shù)和形狀指數(shù) 13 1.3 顆粒的表面現(xiàn)象和表面能 15 1.3.1 固體表面現(xiàn)象 15 1.3.2 固體的表面能和表面應(yīng)力 15 1.4 顆粒間的作用力 17 1.4.1 顆粒間的范德瓦爾斯力 17 1.4.2 顆粒間的靜電力 18 1.4.3 顆粒間的毛細(xì)力 18 1.5 顆粒的團(tuán)聚與分散 19 1.5.1 顆粒的團(tuán)聚狀態(tài) 20 1.5.2 顆粒在空氣中的團(tuán)聚與分散 20 1.5.3 顆粒在液體中的團(tuán)聚與分散 21 1.6 顆粒幾何特征表征 24 1.6.1 篩析法 25 1.6.2 沉降法 25 1.6.3 光衍射法 27 1.6.4 比表面積法 30 1.6.5 圖像分析法 31 1.7 工程案例 35 案例:水泥助磨劑的應(yīng)用 35 思考題 36 2 粉體物性 37 2.1 粉體堆積參數(shù) 37 2.1.1 容積密度 37 2.1.2 空隙率 37 2.1.3 填充率 37 2.1.4 配位數(shù) 38 2.2 球形顆粒的堆積 38 2.2.1 等徑球形顆粒群的規(guī)則堆積 38 2.2.2 等徑球形顆粒群的實(shí)際堆積 39 2.2.3 不同粒徑球形顆粒群的密實(shí)堆積 40 2.2.4 實(shí)際顆粒的堆積 42 2.2.5 影響顆粒堆積的因素 44 2.3 粉體的摩擦性 46 2.3.1 休止角 46 2.3.2 庫侖定律 46 2.3.3 內(nèi)摩擦角與有效內(nèi)摩擦角 47 2.3.4 壁摩擦角和滑動摩擦角 49 2.4 粉體流動性 50 2.4.1 開放屈服強(qiáng)度 50 2.4.2 Jenike流動函數(shù) 51 2.5 工程案例 51 案例1 51 案例2 52 思考題 52 3 顆粒流體力學(xué) 54 3.1 顆粒在流體中做相對運(yùn)動時的阻力 55 3.2 顆粒在靜止流體中的沉降 57 3.2.1 自由沉降 57 3.2.2 干擾沉降 60 3.2.3 等降顆粒 60 3.3 顆粒在流動流體中的運(yùn)動 61 3.3.1 顆粒在垂直流動流體中的運(yùn)動 61 3.3.2 顆粒在水平流動流體中的運(yùn)動 63 3.3.3 顆粒在旋轉(zhuǎn)流體中的運(yùn)動 63 3.4 流體透過顆粒層流動 65 3.4.1 層流狀態(tài) 65 3.4.2 湍流狀態(tài) 67 3.5 顆粒流態(tài)化 68 3.5.1 流態(tài)化過程 69 3.5.2 流態(tài)化類型 70 3.5.3 流態(tài)化中的不正,F(xiàn)象 71 3.6 工程案例 72 案例1 72 案例2 73 案例3 74 案例4 75 案例5 76 案例6 76 思考題 77 4 粉體的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng) 78 4.1 概述 78 4.1.1 機(jī)械力化學(xué)的概念 78 4.1.2 物質(zhì)受機(jī)械力作用 78 4.2 機(jī)械力化學(xué)原理 79 4.2.1 晶粒細(xì)化,缺陷密度增加 79 4.2.2 局部高溫、高壓引起化學(xué)反應(yīng) 79 4.2.3 等離子體理論 80 4.2.4 機(jī)械力化學(xué)動力學(xué) 80 4.3 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)與結(jié)晶構(gòu)造的變化 80 4.3.1 晶格畸變及顆粒非晶化 80 4.3.2 晶型轉(zhuǎn)變 81 4.3.3 脫結(jié)晶水 82 4.3.4 層狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)物質(zhì)的變化 83 4.3.5 機(jī)械力化學(xué)反應(yīng) 83 4.4 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)與其他物理化學(xué)性質(zhì)的變化 85 4.4.1 顆粒粒徑和比表面積的變化 85 4.4.2 密度變化 86 4.4.3 溶解度和溶解速率 86 4.4.4 電性 86 4.4.5 吸附能力 87 4.4.6 離子交換和置換能力 88 4.4.7 表面自由能 88 4.5 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)在材料科學(xué)中的應(yīng)用 88 4.5.1 制備納米合金 88 4.5.2 制備納米復(fù)合材料 89 4.5.3 制備納米陶瓷 89 4.5.4 機(jī)械力化學(xué)在礦物加工中的應(yīng)用 90 4.5.5 機(jī)械力化學(xué)表面改性 92 4.5.6 機(jī)械力化學(xué)在高分子材料中的應(yīng)用 92 4.6 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)的檢測和判斷方法 93 4.7 工程案例 94 案例1 高分子材料的合成 94 案例2 氧氣氣氛下合成氧化物 94 案例3 煤矸石的機(jī)械力活化 95 思考題 97 5 粉塵爆炸 98 5.1 燃燒和爆炸 98 5.1.1 燃燒和爆炸 98 5.1.2 燃點(diǎn)和相對可燃性 98 5.1.3 粉塵爆炸的特點(diǎn) 99 5.1.4 可燃粉塵的分類 100 5.2 粉塵爆炸要素分析 100 5.2.1 粉塵爆炸的必要條件 100 5.2.2 粉塵爆炸的特性 101 5.3 粉塵爆炸的預(yù)防和防護(hù) 102 5.3.1 粉塵爆炸的預(yù)防 102 5.3.2 粉塵爆炸的防護(hù) 104 5.4 工程案例 105 案例:金屬粉塵爆炸分析 105 思考題 106 6 粉體的機(jī)械制備 107 6.1 基本概念 107 6.1.1 粉碎與粉碎比 107 6.1.2 粉碎級數(shù)和粉碎流程 108 6.1.3 強(qiáng)度 109 6.1.4 硬度 110 6.1.5 易碎性 111 6.2 粉碎功耗理論 112 6.2.1 經(jīng)典粉碎功耗理論 112 6.2.2 新近粉碎功耗理論 113 6.2.3 粉碎極限 114 6.3 粉碎方法和粉碎設(shè)備分類 115 6.3.1 粉碎方法 115 6.3.2 粉碎設(shè)備分類 116 6.3.3 粉碎技術(shù)的發(fā)展 118 6.4 破碎設(shè)備 119 6.4.1 顎式破碎機(jī) 119 6.4.2 錘式破碎機(jī) 126 6.4.3 反擊式破碎機(jī) 129 6.4.4 其他類型破碎機(jī)械 136 6.5 粉磨設(shè)備 140 6.5.1 球磨機(jī) 140 6.5.2 輥磨機(jī) 166 6.5.3 輥壓機(jī) 174 6.5.4 其他磨機(jī) 177 6.6 超細(xì)粉碎機(jī)械 180 6.6.1 高速機(jī)械沖擊式粉碎機(jī) 180 6.6.2 氣流磨 182 6.6.3 攪拌磨 184 6.6.4 膠體磨 186 6.7 工程案例 187 案例1 水泥磨系統(tǒng)工藝技術(shù)管理 187 案例2 ATOX-50立磨提產(chǎn)措施 192 思考題 194 7 化學(xué)法制備粉體 195 7.1 概述 195 7.2 液相法 196 7.2.1 沉淀法 196 7.2.2 水解法 199 7.2.3 溶液氧化法 202 7.2.4 水熱氧化法 202 7.3 氣相法 203 7.3.1 蒸發(fā)凝聚法 203 7.3.2 氣相化學(xué)反應(yīng)法 203 7.4 固相法 206 7.4.1 固相熱分解法 207 7.4.2 化合或還原化合法 207 7.4.3 固相反應(yīng)法 208 7.4.4 自蔓延高溫合成法 208 7.5 噴霧法 209 7.5.1 噴霧干燥法 209 7.5.2 噴霧焙燒法 209 7.6 凍結(jié)干燥法 210 7.7 工程案例 212 案例:Ni0.5Co0.5NdxFe2-xO4/PANI復(fù)合微粒的制備 212 思考題 214 8 分級 215 8.1 分級效率 215 8.1.1 分級效率的定義 215 8.1.2 分級粒徑 216 8.1.3 分級精度 217 8.2 分級設(shè)備的切割粒徑 217 8.3 分級流程及計(jì)算 218 8.3.1 分級流程 218 8.3.2 循環(huán)負(fù)荷 219 8.3.3 粉碎分級流程的計(jì)算 220 8.4 篩分原理 222 8.4.1 篩分機(jī)理 222 8.4.2 影響篩分過程的因素 223 8.5 篩分機(jī)械 225 8.5.1 單軸慣性振動篩 226 8.5.2 雙軸慣性振動篩 227 8.5.3 電振篩 228 8.5.4 概率篩簡介 228 8.6 流體系統(tǒng)分級設(shè)備 229 8.6.1 粗粉分離器 229 8.6.2 離心式選粉機(jī) 231 8.6.3 旋風(fēng)式選粉機(jī) 234 8.6.4 高效選粉機(jī) 236 8.7 工程案例 245 案例:水泥磨改建雙閉路輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng) 245 思考題 246 9 氣固分離與除塵 247 9.1 概述 247 9.1.1 除塵的目的和意義 247 9.1.2 粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn) 247 9.1.3 收塵器類型 249 9.1.4 分離效率 250 9.2 重力分離器 251 9.3 離心式分離器 253 9.3.1 工作原理 253 9.3.2 分類 253 9.3.3 幾種常用的旋風(fēng)收塵器 254 9.3.4 選型計(jì)算 256 9.3.5 影響旋風(fēng)收塵器性能的主要因素 257 9.4 袋式分離器 258 9.4.1 袋式收塵器的過濾機(jī)理及分類 258 9.4.2 常用的幾種袋式收塵器的構(gòu)造和工作原理 258 9.4.3 濾料和濾袋 263 9.4.4 選型計(jì)算 265 9.5 電收塵器 266 9.5.1 工作原理及性能 266 9.5.2 類型及結(jié)構(gòu) 267 9.5.3 電極 269 9.5.4 電收塵器的主要參數(shù) 270 9.5.5 電收塵器的使用 272 9.5.6 其他形式的電收塵器 274 9.6 收塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 276 9.6.1 收塵系統(tǒng)的選擇 276 9.6.2 收塵設(shè)備的選擇 278 9.6.3 吸塵罩及風(fēng)管設(shè)計(jì) 279 9.6.4 收塵系統(tǒng)的流體阻力計(jì)算及風(fēng)機(jī)選型 280 9.7 工程案例 282 案例:大布袋收塵器在水泥企業(yè)中的應(yīng)用 282 思考題 284 10 固液分離與干燥 285 10.1 固液分離 285 10.1.1 基礎(chǔ)知識 285 10.1.2 重力沉降與濃縮機(jī) 292 10.1.3 水力旋流器 297 10.1.4 過濾機(jī) 299 10.2 干燥 316 10.2.1 基礎(chǔ)知識 316 10.2.2 箱式和帶式干燥設(shè)備 319 10.2.3 流化床干燥設(shè)備 323 10.2.4 氣流干燥設(shè)備 327 10.2.5 噴霧干燥設(shè)備 328 10.2.6 其他干燥設(shè)備 334 10.2.7 干燥與節(jié)能 340 10.3 工程案例 341 案例1 濕法煙氣脫硫石膏脫水困難的原因分析與控制措施 341 案例2 干燥設(shè)備在制藥廠環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 342 思考題 342 11 混合與造粒 343 11.1 混合 343 11.1.1 混合機(jī)理與隨機(jī)分析 344 11.1.2 混合的影響因素 345 11.1.3 混合質(zhì)量評價 346 11.1.4 機(jī)械混合設(shè)備 348 11.1.5 氣力混合設(shè)備 353 11.1.6 連續(xù)混合機(jī) 356 11.1.7 預(yù)混合堆場(庫) 358 11.2 造粒 364 11.2.1 造粒及其意義 364 11.2.2 造粒機(jī)理 365 11.2.3 造粒方法及其特點(diǎn) 366 11.2.4 造粒應(yīng)用 369 11.2.5 造粒技術(shù)展望 378 11.3 工程案例 379 案例1 玻璃配合料混合 379 案例2 水泥生料混合 380 案例3 流化床氯化鈣造粒 381 案例4 玻璃配合料防止偏析的措施 382 思考題 382 12 輸送與儲存 384 12.1 機(jī)械輸送設(shè)備 385 12.1.1 膠帶輸送機(jī) 385 12.1.2 螺旋輸送機(jī) 396 12.1.3 斗式提升機(jī) 402 12.1.4 鏈板輸送機(jī) 409 12.1.5 給料機(jī) 416 12.2 氣力輸送設(shè)備 426 12.2.1 氣力輸送特點(diǎn) 426 12.2.2 氣力輸送的類型 426 12.2.3 氣力輸送裝備與系統(tǒng) 428 12.2.4 空氣輸送槽 431 12.3 儲存 432 12.3.1 儲存的基礎(chǔ)知識 432 12.3.2 料倉及料斗的設(shè)計(jì) 439 12.3.3 料倉的故障及防止措施 445 12.4 工程案例 447 案例1 帶式輸送機(jī)受料系統(tǒng)改造 447 案例2 粉料儲料倉卸料裝置優(yōu)化 449 思考題 451 參考文獻(xiàn) 452 1 顆粒物性 1 1.1 顆粒粒徑和粒度分布 1 1.1.1 單個顆粒的粒徑 1 1.1.2 顆粒群的平均粒徑 3 1.1.3 粒度分布 6 1.2 顆粒形狀 13 1.2.1 顆粒形狀術(shù)語 13 1.2.2 形狀系數(shù)和形狀指數(shù) 13 1.3 顆粒的表面現(xiàn)象和表面能 15 1.3.1 固體表面現(xiàn)象 15 1.3.2 固體的表面能和表面應(yīng)力 15 1.4 顆粒間的作用力 17 1.4.1 顆粒間的范德瓦爾斯力 17 1.4.2 顆粒間的靜電力 18 1.4.3 顆粒間的毛細(xì)力 18 1.5 顆粒的團(tuán)聚與分散 19 1.5.1 顆粒的團(tuán)聚狀態(tài) 20 1.5.2 顆粒在空氣中的團(tuán)聚與分散 20 1.5.3 顆粒在液體中的團(tuán)聚與分散 21 1.6 顆粒幾何特征表征 24 1.6.1 篩析法 25 1.6.2 沉降法 25 1.6.3 光衍射法 27 1.6.4 比表面積法 30 1.6.5 圖像分析法 31 1.7 工程案例 35 案例:水泥助磨劑的應(yīng)用 35 思考題 36 2 粉體物性 37 2.1 粉體堆積參數(shù) 37 2.1.1 容積密度 37 2.1.2 空隙率 37 2.1.3 填充率 37 2.1.4 配位數(shù) 38 2.2 球形顆粒的堆積 38 2.2.1 等徑球形顆粒群的規(guī)則堆積 38 2.2.2 等徑球形顆粒群的實(shí)際堆積 39 2.2.3 不同粒徑球形顆粒群的密實(shí)堆積 40 2.2.4 實(shí)際顆粒的堆積 42 2.2.5 影響顆粒堆積的因素 44 2.3 粉體的摩擦性 46 2.3.1 休止角 46 2.3.2 庫侖定律 46 2.3.3 內(nèi)摩擦角與有效內(nèi)摩擦角 47 2.3.4 壁摩擦角和滑動摩擦角 49 2.4 粉體流動性 50 2.4.1 開放屈服強(qiáng)度 50 2.4.2 Jenike流動函數(shù) 51 2.5 工程案例 51 案例1 51 案例2 52 思考題 52 3 顆粒流體力學(xué) 54 3.1 顆粒在流體中做相對運(yùn)動時的阻力 55 3.2 顆粒在靜止流體中的沉降 57 3.2.1 自由沉降 57 3.2.2 干擾沉降 60 3.2.3 等降顆粒 60 3.3 顆粒在流動流體中的運(yùn)動 61 3.3.1 顆粒在垂直流動流體中的運(yùn)動 61 3.3.2 顆粒在水平流動流體中的運(yùn)動 63 3.3.3 顆粒在旋轉(zhuǎn)流體中的運(yùn)動 63 3.4 流體透過顆粒層流動 65 3.4.1 層流狀態(tài) 65 3.4.2 湍流狀態(tài) 67 3.5 顆粒流態(tài)化 68 3.5.1 流態(tài)化過程 69 3.5.2 流態(tài)化類型 70 3.5.3 流態(tài)化中的不正,F(xiàn)象 71 3.6 工程案例 72 案例1 72 案例2 73 案例3 74 案例4 75 案例5 76 案例6 76 思考題 77 4 粉體的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng) 78 4.1 概述 78 4.1.1 機(jī)械力化學(xué)的概念 78 4.1.2 物質(zhì)受機(jī)械力作用 78 4.2 機(jī)械力化學(xué)原理 79 4.2.1 晶粒細(xì)化,缺陷密度增加 79 4.2.2 局部高溫、高壓引起化學(xué)反應(yīng) 79 4.2.3 等離子體理論 80 4.2.4 機(jī)械力化學(xué)動力學(xué) 80 4.3 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)與結(jié)晶構(gòu)造的變化 80 4.3.1 晶格畸變及顆粒非晶化 80 4.3.2 晶型轉(zhuǎn)變 81 4.3.3 脫結(jié)晶水 82 4.3.4 層狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)物質(zhì)的變化 83 4.3.5 機(jī)械力化學(xué)反應(yīng) 83 4.4 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)與其他物理化學(xué)性質(zhì)的變化 85 4.4.1 顆粒粒徑和比表面積的變化 85 4.4.2 密度變化 86 4.4.3 溶解度和溶解速率 86 4.4.4 電性 86 4.4.5 吸附能力 87 4.4.6 離子交換和置換能力 88 4.4.7 表面自由能 88 4.5 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)在材料科學(xué)中的應(yīng)用 88 4.5.1 制備納米合金 88 4.5.2 制備納米復(fù)合材料 89 4.5.3 制備納米陶瓷 89 4.5.4 機(jī)械力化學(xué)在礦物加工中的應(yīng)用 90 4.5.5 機(jī)械力化學(xué)表面改性 92 4.5.6 機(jī)械力化學(xué)在高分子材料中的應(yīng)用 92 4.6 機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)的檢測和判斷方法 93 4.7 工程案例 94 案例1 高分子材料的合成 94 案例2 氧氣氣氛下合成氧化物 94 案例3 煤矸石的機(jī)械力活化 95 思考題 97 5 粉塵爆炸 98 5.1 燃燒和爆炸 98 5.1.1 燃燒和爆炸 98 5.1.2 燃點(diǎn)和相對可燃性 98 5.1.3 粉塵爆炸的特點(diǎn) 99 5.1.4 可燃粉塵的分類 100 5.2 粉塵爆炸要素分析 100 5.2.1 粉塵爆炸的必要條件 100 5.2.2 粉塵爆炸的特性 101 5.3 粉塵爆炸的預(yù)防和防護(hù) 102 5.3.1 粉塵爆炸的預(yù)防 102 5.3.2 粉塵爆炸的防護(hù) 104 5.4 工程案例 105 案例:金屬粉塵爆炸分析 105 思考題 106 6 粉體的機(jī)械制備 107 6.1 基本概念 107 6.1.1 粉碎與粉碎比 107 6.1.2 粉碎級數(shù)和粉碎流程 108 6.1.3 強(qiáng)度 109 6.1.4 硬度 110 6.1.5 易碎性 111 6.2 粉碎功耗理論 112 6.2.1 經(jīng)典粉碎功耗理論 112 6.2.2 新近粉碎功耗理論 113 6.2.3 粉碎極限 114 6.3 粉碎方法和粉碎設(shè)備分類 115 6.3.1 粉碎方法 115 6.3.2 粉碎設(shè)備分類 116 6.3.3 粉碎技術(shù)的發(fā)展 118 6.4 破碎設(shè)備 119 6.4.1 顎式破碎機(jī) 119 6.4.2 錘式破碎機(jī) 126 6.4.3 反擊式破碎機(jī) 129 6.4.4 其他類型破碎機(jī)械 136 6.5 粉磨設(shè)備 140 6.5.1 球磨機(jī) 140 6.5.2 輥磨機(jī) 166 6.5.3 輥壓機(jī) 174 6.5.4 其他磨機(jī) 177 6.6 超細(xì)粉碎機(jī)械 180 6.6.1 高速機(jī)械沖擊式粉碎機(jī) 180 6.6.2 氣流磨 182 6.6.3 攪拌磨 184 6.6.4 膠體磨 186 6.7 工程案例 187 案例1 水泥磨系統(tǒng)工藝技術(shù)管理 187 案例2 ATOX-50立磨提產(chǎn)措施 192 思考題 194 7 化學(xué)法制備粉體 195 7.1 概述 195 7.2 液相法 196 7.2.1 沉淀法 196 7.2.2 水解法 199 7.2.3 溶液氧化法 202 7.2.4 水熱氧化法 202 7.3 氣相法 203 7.3.1 蒸發(fā)凝聚法 203 7.3.2 氣相化學(xué)反應(yīng)法 203 7.4 固相法 206 7.4.1 固相熱分解法 207 7.4.2 化合或還原化合法 207 7.4.3 固相反應(yīng)法 208 7.4.4 自蔓延高溫合成法 208 7.5 噴霧法 209 7.5.1 噴霧干燥法 209 7.5.2 噴霧焙燒法 209 7.6 凍結(jié)干燥法 210 7.7 工程案例 212 案例:Ni0.5Co0.5NdxFe2-xO4/PANI復(fù)合微粒的制備 212 思考題 214 8 分級 215 8.1 分級效率 215 8.1.1 分級效率的定義 215 8.1.2 分級粒徑 216 8.1.3 分級精度 217 8.2 分級設(shè)備的切割粒徑 217 8.3 分級流程及計(jì)算 218 8.3.1 分級流程 218 8.3.2 循環(huán)負(fù)荷 219 8.3.3 粉碎分級流程的計(jì)算 220 8.4 篩分原理 222 8.4.1 篩分機(jī)理 222 8.4.2 影響篩分過程的因素 223 8.5 篩分機(jī)械 225 8.5.1 單軸慣性振動篩 226 8.5.2 雙軸慣性振動篩 227 8.5.3 電振篩 228 8.5.4 概率篩簡介 228 8.6 流體系統(tǒng)分級設(shè)備 229 8.6.1 粗粉分離器 229 8.6.2 離心式選粉機(jī) 231 8.6.3 旋風(fēng)式選粉機(jī) 234 8.6.4 高效選粉機(jī) 236 8.7 工程案例 245 案例:水泥磨改建雙閉路輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng) 245 思考題 246 9 氣固分離與除塵 247 9.1 概述 247 9.1.1 除塵的目的和意義 247 9.1.2 粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn) 247 9.1.3 收塵器類型 249 9.1.4 分離效率 250 9.2 重力分離器 251 9.3 離心式分離器 253 9.3.1 工作原理 253 9.3.2 分類 253 9.3.3 幾種常用的旋風(fēng)收塵器 254 9.3.4 選型計(jì)算 256 9.3.5 影響旋風(fēng)收塵器性能的主要因素 257 9.4 袋式分離器 258 9.4.1 袋式收塵器的過濾機(jī)理及分類 258 9.4.2 常用的幾種袋式收塵器的構(gòu)造和工作原理 258 9.4.3 濾料和濾袋 263 9.4.4 選型計(jì)算 265 9.5 電收塵器 266 9.5.1 工作原理及性能 266 9.5.2 類型及結(jié)構(gòu) 267 9.5.3 電極 269 9.5.4 電收塵器的主要參數(shù) 270 9.5.5 電收塵器的使用 272 9.5.6 其他形式的電收塵器 274 9.6 收塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 276 9.6.1 收塵系統(tǒng)的選擇 276 9.6.2 收塵設(shè)備的選擇 278 9.6.3 吸塵罩及風(fēng)管設(shè)計(jì) 279 9.6.4 收塵系統(tǒng)的流體阻力計(jì)算及風(fēng)機(jī)選型 280 9.7 工程案例 282 案例:大布袋收塵器在水泥企業(yè)中的應(yīng)用 282 思考題 284 10 固液分離與干燥 285 10.1 固液分離 285 10.1.1 基礎(chǔ)知識 285 10.1.2 重力沉降與濃縮機(jī) 292 10.1.3 水力旋流器 297 10.1.4 過濾機(jī) 299 10.2 干燥 316 10.2.1 基礎(chǔ)知識 316 10.2.2 箱式和帶式干燥設(shè)備 319 10.2.3 流化床干燥設(shè)備 323 10.2.4 氣流干燥設(shè)備 327 10.2.5 噴霧干燥設(shè)備 328 10.2.6 其他干燥設(shè)備 334 10.2.7 干燥與節(jié)能 340 10.3 工程案例 341 案例1 濕法煙氣脫硫石膏脫水困難的原因分析與控制措施 341 案例2 干燥設(shè)備在制藥廠環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 342 思考題 342 11 混合與造粒 343 11.1 混合 343 11.1.1 混合機(jī)理與隨機(jī)分析 344 11.1.2 混合的影響因素 345 11.1.3 混合質(zhì)量評價 346 11.1.4 機(jī)械混合設(shè)備 348 11.1.5 氣力混合設(shè)備 353 11.1.6 連續(xù)混合機(jī) 356 11.1.7 預(yù)混合堆場(庫) 358 11.2 造粒 364 11.2.1 造粒及其意義 364 11.2.2 造粒機(jī)理 365 11.2.3 造粒方法及其特點(diǎn) 366 11.2.4 造粒應(yīng)用 369 11.2.5 造粒技術(shù)展望 378 11.3 工程案例 379 案例1 玻璃配合料混合 379 案例2 水泥生料混合 380 案例3 流化床氯化鈣造粒 381 案例4 玻璃配合料防止偏析的措施 382 思考題 382 12 輸送與儲存 384 12.1 機(jī)械輸送設(shè)備 385 12.1.1 膠帶輸送機(jī) 385 12.1.2 螺旋輸送機(jī) 396 12.1.3 斗式提升機(jī) 402 12.1.4 鏈板輸送機(jī) 409 12.1.5 給料機(jī) 416 12.2 氣力輸送設(shè)備 426 12.2.1 氣力輸送特點(diǎn) 426 12.2.2 氣力輸送的類型 426 12.2.3 氣力輸送裝備與系統(tǒng) 428 12.2.4 空氣輸送槽 431 12.3 儲存 432 12.3.1 儲存的基礎(chǔ)知識 432 12.3.2 料倉及料斗的設(shè)計(jì) 439 12.3.3 料倉的故障及防止措施 445 12.4 工程案例 447 案例1 帶式輸送機(jī)受料系統(tǒng)改造 447 案例2 粉料儲料倉卸料裝置優(yōu)化 449 思考題 451 參考文獻(xiàn) 452
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