國內氣流粉碎機設備

20世紀80年代以來，隨著國民經濟的發展，越來越多的行業需要對物料進行干式超微粉碎，以提高產品質量，擴大應用范圍和出口創匯，而氣流粉碎法是對粉體實現超微細粉碎zui有效的設備之一。
    我們通過對氣流粉碎工藝的研究，以及對輕鈣、重鈣、硅灰石、高嶺土、膨潤土、鈦白粉、滑面粉、田青粉、白炭黑、塑料及人參等物料的粉碎，認為氣流粉碎法強度大、顆粒規整、表面光滑、成品粒度分布窄、污染少、純度高，可粉碎低熔點和熱敏性物料，是材料領域值得推廣的技術。材料經過加工，在保持原物質化學性質的同時，在磁性、光吸收、熱阻、化學活性和熔點等方面表現出奇異性能，加工增值幅度很大。超微粉碎技術是近十年來新興的一門技術，它在傳統粉碎技術的基礎上，將粉碎的概念大大向前延伸了。在各種超微粉碎機械設備中，目前以氣流粉碎機在制藥工業上的應用較為廣泛，而在氣流粉碎機中又以氣流化床式氣流超微粉碎機應用zui廣。
    氣流粉碎已廣泛應用于化工、農藥、礦產、醫藥、陶瓷、電子、國防、日化、輕工、紡織、冶金、食品等行業，對農藥可濕性粉劑、藥品、化學試劑，各種填料、顏料、染料、粉末涂料、火箭推進劑、礦產品、固體潤滑材料、化妝品、食品、有色金屬等進行了有效的超微粉碎，使這些物料及關聯產品的質量（如粒度、懸浮率、溶解度、遮蓋力、著色力、藥效、吸油率、潤滑性、絕緣性、粗糙度等）有明顯的提高，取得了巨大的經濟效益和社會效益。特別是在中藥方面的應用意義更為重大，經多項研究證實，在藥品生產過程中固形物料經過超微粉碎，使其處于微米甚至納米尺寸時，該物質的物理、化學特性都將發生極大的變化，從而顯著提高藥品的溶出度，并能減輕藥物的毒副作用。無論內服或外用，都能明顯提高療效。特別在中藥領域，中藥材經超微粉碎細化后，可直接用于口服，從而免除了飲片、煎煮等繁瑣的工藝，大大方便了病人用藥；不僅如此，經研究表明，超微細化后的中藥用量，只相當于原方劑用量的十分之一，從而大大節省了寶貴的中藥材資源，也有效保護了中藥材種植環境。另外，通過超微粉碎技術，使難溶或微溶于水的有效成品，經細胞破壁，可明顯提高藥品的生物利用度。這為中醫藥走向世界開創了全新的途徑。
1.氣流粉碎機粉碎原理及機型
    氣流粉碎是一種利用高速氣流（300-500m/s）或過熱蒸汽（300-400C）的能量使顆粒互相產生沖擊、碰撞或摩擦，從而導致顆粒粉碎的設備。高速氣流是通過安裝在粉碎機周邊的噴嘴，將高壓空氣或高壓熱氣流噴出后迅速膨脹來產生的，由于噴嘴附近速度梯度很大，因此絕大部分的粉碎作用發生在噴嘴附近。在粉碎室內顆粒與顆粒之間的碰撞頻率，遠遠高于顆粒與器壁的碰撞，也就是說氣流粉碎的主要粉碎作用是顆粒之間的沖擊或碰撞。
    利用氣流的能是進行粉碎的想法很早就產生了，戈斯林在1882年提出了*項利用氣流動能進行粉碎的，即靶式氣流粉碎機；威洛比在1917年和1927年提出了對噴式氣流粉碎機；直到1936年依據安德魯的扁平式氣流粉碎，在美國被制造成功，進入了真正應用的時代；在20世紀40年代出現了等截面循環管式氣流粉碎機，以及變截面循環管式氣流粉碎機；70年代德國Alpine公司開發了流化床式氣流粉碎機。所以按照歷史的發展，以及原化工部制定的ZB G90005-87專業標準-超細粉碎機械名詞術語，目前氣流粉碎機有5分機型，即O型氣流粉碎機、扁平式氣流粉碎機、靶式氣流粉碎機、對沖式氣流粉碎機、流化床式氣流粉碎機。
    O形氣流粉碎機也就是循環式氣流粉碎機，粉碎腔為一垂直O形循環通路，噴嘴置于粉碎腔底部。扁平式氣流粉碎機也叫水平圓盤式氣流粉碎機，粉碎腔為扁平圓形，噴嘴分布于同一水平面，沿周壁等距離配置。靶式氣流粉碎機就是物料在噴管中，與輸入氣流相混合并得到加速，混合氣流經噴嘴射出后，沖擊到前方的沖擊靶上獲得粉碎。對沖式氣流粉碎機在粉碎腔內，相對安裝二個噴嘴。流化床式氣流粉碎機在立式圓筒形粉碎腔內底部設有噴嘴，或在殼壁徑向設有噴嘴，空氣經噴嘴射入，對由送料器送入筒內的物料進行加速和沖擊粉碎，粉碎腔頂部設有分級器，物料在粉碎腔內形成流化床。
    目前上海化工機械三廠、宜興清新粉體公司、西南化機、昆山、無錫及中科院等單位生產的機型，已經幾乎覆蓋了氣流粉碎機的五種機型，但就性能來看：扁平式有自行分級能力，但進料速度影響粒度及其分布；流化床式在粉碎高分子聚合物和纖維狀物料方面又不如靶式*；所以應結合扁平式、靶式和流化床式等機型的優點，開發全新結構的新機型。
2.國內氣流粉碎機機型開發與生產
    上海化工機械三廠可加工生產全部氣流粉碎機機型，生產的圓盤式超音速氣流粉碎機包括QS50、QS100、QSB200、QSB280、QS300、QS350、QSB500和QS600等八個規格；靶式氣流粉碎機有QBN450一種規格；對噴式氣流粉碎機有QDN400一種規格；流化床式氣流粉碎機有QL630一種規格。
    宜興清新粉體公司生產STJ系列扁平式氣流粉碎機，JOM循環式氣流粉碎機、AO型臺式微型氣流粉碎機、CO型小型氣流粉碎機組等五種，還有OMC氣流粉碎機、SPC強制渦流式干式分級機等產品。
    該公司生產的STJ系列扁平式氣流粉碎機有STJ-100、STJ-200、STJ-315、STJ-400、STJ-475、STJ-560、STJ-670、STJ-750等八種規格；JOM型循環式氣流粉碎機有JOM-0101、JOM-0202、JOM-0304、JOM-0405、JOM-0608、JOM-0808等六種規格；AO型臺式微型氣流粉碎機一種規格，CO型小型氣流粉碎機組一種規格。
    國內生產氣流粉碎設備除上述系列外，還有下述機型：
    西南化機股份有限公司主要生產三個系列：單噴型、對噴型和流化床型，其中單噴型包括CP-11、CP-20、CP21三種規格，對噴型包括CP-30、CP-40、CP-40L、CP-50四種規格，流化床型包括CP-100、CP-300、CP-500三種規格。
    昆山市超微粉碎機廠主要生產QYF系列流化床對撞式氣流粉碎機和QYN系列超音速氣流粉碎機兩個系列。其中QYF系列流化床對撞式包括QYF-200、QYF-400、QYF-600、QYF-800四種規格，QYN系列超音速氣流粉碎機包括QYN-100、QYN-200、QYN-400、QYN-600四種規格。
    無錫市化工機械廠（力馬公司）生產扁平式氣流粉碎機，JGM型共一個系列五種規格，即H-50、H-100、H-200、H-400、H-600.
    中科院下屬物理所、低溫中心和化冶所等單位，分別開發生產了對撞式氣流粉碎機、低溫氣流粉碎機（可用于廢舊輪胎的加工粉碎）和流化床式氣流粉碎機，價格比較昂貴，生產能力不大。
3.氣流粉碎機的發展方向
3.1國外發展方向
    氣流粉碎的發展從戈斯林開始，經歷了安德魯的扁平式氣流粉碎機的成功，發展了約一百年的時間，技術的發展已趨向成熟，形成了穩定的五種典型的機型。目前國外應用較多的是流化床式氣流粉碎機，但整個技術領域發展的重點已經轉向以下幾個方面：
    （1）開展對粉體工程機理的研究，使之系統化、理論化；
    （2）深化混合、干燥、造粒、包覆等工藝與粉碎聯合進行；
    （3）解決高分子聚合物和彈性物料的粉碎，滿足技術經濟的要求；
    （4）規范不同方法粒度測定的不一致性，提高數據的重復性；
    （5）提高生產能力，降低能量消耗，使單位產量的能耗*等。
3.2國內發展方向
    由于國內氣流粉碎的發展起步較晚，在加強交流和合作的基礎上，研究開發的5種機型與國外相一致。但由于機械的加工精度等問題，使我們的氣流粉碎設備還落后于發達國家，市場上還是以扁平式氣流粉碎機為主，對沖式氣流粉碎機和流化床式氣流粉碎機的應用還比較少，推廣應用還是當前發展的重點。
    大型流化床式氣流粉碎機主機系統由空壓機、空氣凈化器系統、超音速氣流粉碎機、分級機、旋風分離器等組成。中、小型流化床式氣流超微粉碎機，通常將超音速氣流粉碎機、分級機及旋風分離器組合成一體機，可大大節省占地面積，有利于安裝、運輸和使用。
    目前在行業生產中所使用的流化床式氣流超微粉碎機，雖然涵蓋了多噴管、流化床、臥式分級及氣體密封等技術，實現了流場多元化、料層流態化及臥式分級化的體系。但是，由于這種粉碎模式所設計的噴嘴沿粉碎室內壁呈平行、對稱排列，只在單一平面內形成對射（即水平對噴），從而使得待粉碎的物料，只能在一個近似平面的范圍內進行粉碎，這就導致了以下幾種缺陷：
    （1）粉碎室的底部為卸料方便，都設計成了圓錐形，由進料裝置送入粉碎室內的物料，一旦落入設在粉碎室下方的圓錐體內，物料即進入了一個盲區，無法繼續進行粉碎。
    （2）粉碎區域于一個近似平面的范圍內，面積狹窄，使得物料受到氣流夾帶、沖擊、擠壓和摩擦的機會相對較少。
    （3）傳統結構使得物料在被粉碎過程中，其流態化狀態于噴嘴的上方，而沉積于粉碎室下方錐體內的物料不能形成流態化狀態。
    以上缺陷是造成傳統流化床式超微氣流粉碎機能耗較高、效率偏低的主要原因。
    國內比較有價值的氣流粉碎并不多，其中北京超越合眾技術有限公司徐寶東獨立開發設計的“噴旋式氣流粉碎機”是比較有價值的國家發明，其結構不同于上述5種機型。根據性能測試的數據，性能達到同類產品水平，而且在同樣原料和粉碎細度的情況下，處理能力明顯高于同類產品。