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粉体混合的含义和混合均匀度的检测 |
| 粉体混合的含义 粉体混合是二种以上组份在干燥状态或有少量液体存在下，以外力作用搅混，使其不均一性不断降低的过程。所谓二种以上组份，可以是不同的物质，也可以是同一物质而有不同的物理特性：如含水率不同、颗粒直径不同、颜色不同等等。 粉体混合是一个复杂的随机过程，混合质量的评估及测定方法一直是困扰着人们的棘手问题。随着时代的发展，凭人的五官感觉来判定混合均匀度的日子已经过去。用科学的、数量形式来判定混合均匀度，就是粉体混合的定量分析。要做到定量分析，必然要有取样、检测、统计分析（数据处理）几个过程，从而得到一个单一的量值来表达混合物的均匀度。混合均匀度的检测程序如下：一、 取样 从混合物中某一位置取出少量的物料，叫“取样”，这少量的物料叫作“观测样品”又称“点样品”，取样的位置称“取样点”。 在同一容器内，同一时间水平上，不同取样点取得的样品组成这一时间水平上的“样本”。点样品的个数即样本的大小。 关于样品的大小：在满足检测需要的量并可能对取样点周围物料具有代表性的前提下，样品越小越好。样品过大，不仅浪费物料，且对定量分析的正确性不利。 关于样品个数多少（即样本的大小）：样品个数越多，即样本越大，定量分析结果越可靠，误差率越小。但迄今为止，确定最佳样品个数尚未研究出来。据美国化学工程协学建议，要求5~15个样品，也有人认为至少需要20个乃至50个样品。我国习惯上取5~10个样品。关于取样点位置，在物料处于静止状态下取样时，取样点应尽可能均布在物料的各个位置。如果能在混合物的运动流中取样，则比静止状态下取样所得出分析结果要准确。所以，在条件许可的情况下（如最佳混合时间已经确定），在混合器出口物流中取样的办法好。二、 检测 将取得样品，用化学或物理的方法，测定各组分（尤其是关键组分——示踪物）的含量： X。如果样品个数是5，则检测到5个结果：X1；X2；X3；X4；X5。关于检测方法，应由组分的性质，混合的目的和实际条件来决定。三、 统计分析 将上述检测结果，用统计学的方法，进行计算，得出单一的数值，来评估混合物的混合质量，叫统计分析法。1. 算术平均值，又称样本均值：X X= — Σxi 式中：n——点样品数（样本大小） Xi——第i个样品测得的参数。如质量、含水量、颗粒数等。2. 方差：σ2 σ2 = —— Σ（Xi — X）23. 标准偏差，又称SD（Standard Deviation的缩写）：σ σ=√σ2 =√——Σ（Xi – X）2 在20世纪40年代以前，一直用σ来定义（评估）粉体混合质量，σ值越小，混合越均匀。然而，实践表明，这一定义在某些情况下很不精确，误差较大。英国粉体工程权威N.哈恩贝在其专著“工业中的混合过程”（中国石化出版社1991）说过这样一句话：“……由样品中得到的实践方差 （σ2）数值没有多大价值，除非与极限方差值可以关联”。4. 相对标准偏差，又称RSD（Relative Standard Deviatio）：V V有很多种算法，以下仅提供2个常用算法。 算法1：V= ×100% 算法2：V= （×100%）三维混合机特点： 由于三维的混合桶体做多方向运动，所以桶体内的物料交叉混合点多，具有混合效果高，均匀度高，装载系数高，混合时间短，效率高等优点。 该机混合桶体型设计独特，桶体内壁经过精细抛光，不污染物料，具备出料方便，清洗容易，操作简单等优点。三维混合机俗称"多向运动混合机"是一种广泛应用于制药、化工、食品、轻工等行业及科研单位的新颖物料混合机。该机能非常均匀地混合流动性较好的粉状或颗粒状的物料。该机在工作时，由于混合桶具有多方向运转动作，使各种物料在混合过程中，加速了流动和扩散，同时避免了一般混合机因离心力作用所产生的物料比重偏析和积聚二维运动混合机构造说明：本机主要由料筒、上机架（摇床）、下机架、转动机构、摆动机构和电气装置组成。 转动机构选用摆线针轮减速机，位于上机架内。工作时，减速机通过链轮、链条带动主动轴，再通过驱动轮使料筒旋转。 摆动机构位于下机架内，选用蜗轮蜗杆减速机或者摆线针轮减速机。工作时，电动机通过皮带轮或链轮传三维混合机好坏的评估1、混合均匀度：分析物料参合好坏的物理量，通过概率论获得，混合均匀度是由混合机种类确定。2、死角：指物料在混合容器中不能参与混合的物理现象，死角百分比是评价混合机制造好坏的物理量。3、混合时间：评价混合速度的物理量，指不同物料开始混合到混合达到均匀度要求内的时间，混合时间是由混合三维运动混合机在制药行业中虽然是新型的物料混合设备，但与传统的混合机相比，他的加工效率和加工质量还是较高的，而且在运作时产生的震荡也并不是特别的大，因此很受制药行业的喜爱。但三维运动混合机在运行时间过长时要做好清洁与维护，具体内容如下。三维混合机热量的来源主要是自摩擦，因此绝大部分情况下不需要额外的 |
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