流化床气流粉碎机在农药行业的运用-屈国华

“流化床气流粉碎机”在农药行业的运用昆山密友实业有限公司屈国华高级工程师一、气流粉碎机的发展（1）在1882年，美国戈斯林便提出第一篇利用气流动能进行粉碎的专利。在1917年和1927年，威洛比提出了对喷式气流粉碎机专利，即靶式气流粉碎机。在1936年，依据安德鲁的扁平式气流粉碎专利，在美国首次被制造，进入真正的应用时代。在20世纪40年代出现了循环管式气流粉碎机上个世纪70年代，德国阿尔盘公司（Alpine）开发了流化床气流粉碎机。目前使用最广泛的便是流化床气流粉碎机，一、气流粉碎机的发展（2）靶式气流粉碎机（对冲式气流粉碎机）循环管式气流粉碎机扁平式气流粉碎机流化床气流粉碎机（圆盘式气流粉碎机、超音速气流粉碎机）二、气流粉碎机在农药行业运用的发展（1）气流粉碎技术大约在1985年前后进入中国，但是当时该技术主要集中运用在军工、医药、化工行业中的特殊物料，而作为产量大、运用广的农药，当时却并没有采用该技术。高浓度的农药可湿性粉剂（WP）和母粒（WDG）是粉体农药的发展方向，它标志着国际粉体农药加工的总体水平。在上个世纪70年代末到80年代中，我国的粉剂和可湿粉年产近百万吨，由于加工落后，助剂性能差，填料未筛选，导致粉剂的质量差，可湿粉的悬浮率低，与发达国家相距甚远。为了提高我国农药的加工水平，加速提高粉体农药的质量，在80年代末到90年代初的时候，气流粉碎技术开始在国内大型国有农药企业采用，但是此时因传统观念以及资金等问题，该技术并没有得到广泛运用，绝大部分的农药企业依然采用传统的落后的加工技术。随着经济的发展，直到90年代末期，21世纪初，有实力的农药企业开始逐步采用气流粉碎技术，开拓国内外市场。但是在农药行业，气流粉碎技术真正被广泛使用的是近几年的时间。二、气流粉碎机在农药行业运用的发展（2）密友公司由1995年，年销售20套左右的气流粉碎机，到2007年年销售300多套气流粉碎机，从我们的销售设备的情况上可以明显看到农药行业使用气流粉碎机的变化。二、气流粉碎机在农药行业运用的发展（3）二、气流粉碎机在农药行业运用的发展（4）——密友公司气流粉碎销售行业分布年份1995～1997年1998～2001年2002～2004年2005～2007年农药行业2％12％21％38％其他行业98％88％79％62％行业三、流化床气流粉碎机原理及工艺流程（1）原理：流化床气流粉碎机由粉碎腔体、粉碎喷嘴、分级叶轮、螺旋加料器等组成，物料通过螺旋加料器进入粉碎室，由压缩空气通过粉碎喷嘴向粉碎室高速喷射，物料在超音速喷射气流中加速，并在喷射气流交会处反复冲击、碰撞达到粉碎，粉碎室的上部为可控制转速的分级叶轮，粉碎后的产品达到细度的通过分级叶轮进行收集，没达到的细度，沿着腔体回到粉碎室再次粉碎，如此反复。三、流化床气流粉碎机原理及工艺流程（2）流化床气流粉碎机原理图三、流化床气流粉碎机原理及工艺流程（3）工艺流程：如上图所示，粉碎主机气源由压缩机、储气罐、除油器、过滤器、冷冻干燥机等气流系统提供，粉碎所需工作压力一般在0.7Mpa以上，成品粉体通过旋风分离器、除尘捕集器收集，洁净的空气由引风机排出。三、流化床气流粉碎机原理及工艺流程（4）四、传统超细粉碎机及流化床气流粉碎机特点(1)超细粉碎，我们一般把粉碎细度达到200目以上（约75微米以下），即为超细粉碎，超细粉碎的方式有很多种，有球磨、震动磨、部分机械粉碎机、气流粉碎等，前三种为传统的超细粉碎方式，以下作简单特点介绍：球磨特点：球磨产量大，只能批量生产，操作复杂，相对能耗比较高，投资也很高，存在介质污染，成品粒度分布不均匀，粉碎过程升温。震动磨特点：产量小，只能批量生产，相对能耗比较高，设备性能不高，投资相对低。存在介质污染，成品粒度分布不均匀，粉碎过程升温。四、传统超细粉碎机及流化床气流粉碎机特点(2)部分机械粉碎机：这里之所以称为部分机械粉碎机，是因为目前很多厂家将自己的产品称为“超微粉碎机”而实际上，就是将之前的机械粉碎机加以改进，使其达到超细粉碎目的。它的特点是产量大，可以连续生产，操作简便，相对能耗比较高能耗低，投资也相对低，设备不稳定，易损件多，存在介质污染，成品粒度分布不均匀，粉碎过程升温。四、传统超细粉碎机及流化床气流粉碎机特点(3)1、粉碎产品的粒径可达到微米级甚至亚微米级传统粉碎机虽然也可以达到微米级，但是如果粉体要求粉碎到D90，10um以下，那么传统的超细粉碎机一般很难达到要求，而气流粉碎机则可以很容易达到，对于某些物料甚至可以达到亚微米级，所以对于粒径要求高的粉体，气流粉碎机是传统粉碎机所无法取代的。四、流化床气流粉碎机特点(1)2、成品粒度分布窄，且均匀，这点可以通过下面两个粒度曲线分布图所示四、流化床气流粉碎机特点(2)四、流化床气流粉碎机特点(2)A、为流化床气流粉碎后产品粒度分布曲线B、其他类型的超细粉碎后产品粒度分布曲线四、流化床气流粉碎机特点(2)3、气流粉碎机粉碎过程，物料不会升温，温度处于常温状态（即15℃左右）气流粉碎采用的是高压气流，由于高压气流通过喷嘴产生的焦耳-汤母逊效应，可以使粉碎过程一直保持着常温状态（即15℃左右），尤为适合热敏性和低熔点物料的超细粉碎。四、流化床气流粉碎机特点(3)四、流化床气流粉碎机特点(4)4、无介质污染，粉碎产品纯正流化床气流粉碎机因原理采用高速运动的物料自身碰撞粉碎，且特点主要集中在四个粉碎喷嘴汇聚的点上，粉碎过程不使用介质，因此粉碎过程不会因磨损而受到金属或非金属杂质的污染。5、气流粉碎还有诸多优点：结构简单，无运动部件，容易拆装，特别适合消毒和无菌作业；更换工质，能粉碎易燃易爆易氧化物料；可联合作业，除粉碎之外，还可与干燥、混合、包覆等一起进行。四、流化床气流粉碎机特点(5)6、气流粉碎也存在如：能耗和投资成本相对高的缺点，针对能耗高的问题，这就需要农药厂家在上新项目的时候多考量产能及成本，对于附加值和要求不高的产品可以考虑用其他类型的粉碎设备，但是在农药行业一般农药不存在这样的问题，因为农药要求粉碎细度不高（一般600～800目之间），设备相对小时内的产量非常大，所以能耗是完全可以接受的。四、流化床气流粉碎机特点(6)气流粉碎机因为需要配套大功率的压缩机，所以相对投入成本也会高，小的农药厂刚开始上设备，可以通过简化工艺，产品材质或者在选择型号上来达到产品的要求。四、流化床气流粉碎机特点(6)五、超细粉碎对改善农药性能的作用（1）根据我们十几年的农药超细粉碎经验，所接触到的需要粉碎的农药大致可以分为：原料干粉、农药填充料、农药添加剂、干粉农药、可湿性粉剂等几大类经过流化床气流粉碎后的原药干粉，可以大幅度提高原料干粉的使用效果，根据我们所接触过的厂家，一般原料干粉粉碎到600目以上，既可以大幅度提高原料在农药中的活性，加速各成分的融合，提高农药的使用效果，使药效更快更好的作用于各类作物，还可以大幅度的提高原料的利用率。五、超细粉碎对改善农药性能的作用（2）农药填充料有很多种，我们接触到的主要有高岭土、白碳黑、凹凸棒等，农药填充料经过超细粉碎至600目后，可以使农药分散混合的更好，提高农药的实际使用效果。经过超细粉碎的农药添加剂，可以大幅度改善添加剂的使用效果，使添加剂能够均匀的融于各成分之中，充分发挥添加剂效能，也可以大幅提高农药的使用效果，降低农药使用量，使用后可以使农药更快的作用于植物，见效比未经超细粉碎的农药快2-3倍。五、超细粉碎对改善农药性能的作用（3）对于干粉农药，其粉碎要求和上述差不多，一般均在600目以上即可，粉碎后所能达到的效果基本和上述也基本相同，但是对于可湿性粉剂，为了提高其悬浮率，细度要求一般会很高，通过气流粉碎过的可湿性粉剂粒度可以达到5-10um，在该细度条件下，可湿性粉剂的悬浮率达到95%，该超微可湿性粉剂在水里几乎不易产生沉定，成了一个粘稠可流动的均匀悬浊夜，其优点如下：五、超细粉碎对改善农药性能的作用（4）1、超细粉体的粒径极小（5-10um），均匀性、分散性好，给药接触面积大。因此杀菌、杀虫及除草效果大大增加。如果该农药为植物生长调节剂，植物吸收的时间和程度大大提高，可减少农药的使用量。2、超细粉体比表面积很大，吸附能力强，耐雨水冲刷，从而保持农药的长效。五、超细粉碎对改善农药性能的作用（5）3、超细粉体表面活性强，相应在农副产品和环境中分解的速率加快，因此农药残留量下降，减少污染，综上可见，农药可湿性粉剂采用气流粉碎方法进一步强化了农药高效，特效、低毒、安全的效果。五、超细粉碎对改善农药性能的作用（6）六、农药厂常见农药超细粉碎工艺（1）针对原料干粉、农药填充料、农药添加剂等单一、简单的物料，采用上述的简单、基本的气流粉碎工艺即可，但是随着社会对环保及安全要求的提高，对于一些粉尘泄露对人体有害或者可能发生爆炸的物料，很多如：美国杜邦－上海杜邦农化有限公司、盐城绿叶农化有限公司（江苏绿丰生物药业有限公司）等知名公司采用的是闭路循环系统，以达到环保和安全的要求。六、农药厂常见农药超细粉碎工艺（2）惰性气体保护气流粉碎系统1、适用性强，根据易燃易爆物料的性质，可选择与其相适应的气体作为粉碎介质。2、惰性气体循环使用，消耗极小。3、惰性气体纯度的误差可控制在1PPM，氧含量可任意设定。4、系统采用先进的触摸屏、可编程PLC控制器，实现了全自动控制。六、农药厂常见农药超细粉碎工艺（2）惰性气体保护气流粉碎系统特点对于一般需要混合的干粉农药、可湿性粉剂一般采用气流粉碎混合系统的生产工艺。我公司配合国内外农药厂家开发气流粉碎混合系统生产工艺已有多年，根据农药生产的需要和农药厂的各自的能力，生产工艺基本可以分为如下两种：六、农药厂常见农药超细粉碎工艺（3）六、农药厂常见农药超细粉碎工艺（3）A、连续型、适用于大量生产六、农药厂常见农药超细粉碎工艺（3）B、简易型，适用于批量生产。气流粉碎过程可以实现物料粉碎、混合、物料输送的全自动控制，粉尘的产生主要集中在投料部分，和出料部分。投料的粉尘控制：如下图六、农药厂常见农药超细粉碎工艺（3）生产过程粉尘的控制投料过程粉尘的控制出料过程粉尘的控制出料过程粉尘的控制七、工艺及设备选择（1）以上两套工艺根据产品量的实际需要以及企业经济的情况适当选择，在选择工艺生产企业，应考虑该企业生产的经验程度，以上两套工艺看似很简单，但是能把工艺做到实际生产很流畅，控制的非常好却不容易，目前知名的设备生产企业，如密友公司，已经可以实现整套工艺PLC控制，实现生产过程无粉尘，控制完全自动化的程度。深圳诺普信农化有限公司、浙江禾本农药化学有限公司、浙江禾益农化有限公司、允发化工（上海）有限公司、江苏剑牌农药有限公司、江苏龙灯化学有限公司、江苏长青农化股份有限公司，安徽华星化工股份有限公司、大连瑞泽农药股份有限公司、青岛瀚生生物科技有限公司、宁夏三喜科技有限公司等，在国外，如美国、韩国、越南、巴基斯坦、叙利亚、约旦、巴西等国家的厂家，都在使用不同类型的气流粉碎混合系统的设备，且取得良好的经济效益。七、工艺及设备选择（2）工艺使用情况混合机，目前市场中，运用最广泛的是锥型双螺旋混合机，该混合机混合均匀且混合时间短，可根据需要选择带有喷液装置的锥型双螺旋混合机。在系统配置上，几个混合机的大小不需要一样大，因为通过气流粉碎后的产品体积会增加，所以在气流粉碎机前面的混合机可以相对减小，这样可以适当控制投入成本。七、工艺及设备选择（3）混合机的选择国内气流粉碎机没有统一的标准，各个公司按照自己的产品编自己产品的标准，例如：密友公司为QYF型，根据产量的不同，分别为QYF-100、QYF-150、QFY-260、QFY-400、QFY-600、QFY-720型，而其他公司则以其他的方式进行编号，以上几个型号的产品空气耗量分别为：2m3/min、3m3/min、6m3/min、10m3/min、20m3/min、40m3/min。目前密友产品在农药行业使用比较广的是