热熔融流化床颗粒聚并特性的模拟和实验研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:saraxian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脂质类壁材的应用,促使了热熔融流化床包衣技术的出现,其作为制备微胶囊的一种先进技术,在食品、药品、化学等行业中得到广泛的使用。本研究以亲脂性熔融油脂(硬脂酸)为壁材,柠檬酸粉体为芯材,采用自行设计制造的底喷式实验型喷雾造粒机对柠檬酸粉体进行热熔融流化床包衣实验。包衣过程中雾化的熔融壁材与流化的芯材接触将芯材包埋,该过程涉及到颗粒间的生成和消亡等微观现象,而这种微观现象即为群体平衡模型(PBM)所要表达的内容,因此在本课题的研究过程中需要引入PBM,反映热熔融流化床包衣过程中颗粒的生成和消亡过程。在使用群体平衡方程中,存在成核常数、聚并常数等未知参数,需要确定这些参数,才能对群体平衡方程进行求解。为了求解PBM,对其进行离散化。颗粒的生长主要是由颗粒聚并产生的,因此本文仅考虑热熔融流化床包衣过程中颗粒生长的聚并现象。颗粒的聚并核由基于气体动力学理论的动能的等分(EKE)内核来描述,将EKE内核纳入到离散的群体平衡(DPB)模型中,利用MATLAB软件进行模型方程求解。并将基于质量的实验数据拟合到DPB模型中,进而得到有效的聚并速率常数。最后将已知的聚并核纳入到PBM中并运用积分矩法(QMOM)进行方程求解,探究颗粒聚并过程中前6阶矩随时间的变化,为热熔融流化床包衣过程中颗粒的生长提供理论依据。研究结果表明:在床层温度为45℃、风机频率为25 Hz、雾化压力为0.2 MPa和料液流量为4 ml/min的实验条件下,发现随着包衣时间的增加,雾化的液滴量也随着增多,颗粒粒径整体上呈现逐渐增大的趋势,且柠檬酸粒径分布曲线明显的为单峰,大致呈现正态分布的趋势;通过将离散的群体平衡模型与实验过程中柠檬酸颗粒基于质量的粒径分布进行拟合,得出聚并速率常数β0,在该聚并速率常数下,通过将模拟结果与实验结果进行对比,发现两种情况下的结果基本吻合,进而验证了聚并速率常数β0并得到有效的聚并核函数;基于积分矩方法,颗粒增长的过程中颗粒的数目(m0)不发生变化,颗粒聚并过程中随包衣时间的增加颗粒的数目(m0)逐渐减少,同样降低的还有m1和m2。由于包衣过程中颗粒虽然发生聚并,但聚并后颗粒总体积保持守恒,所以颗粒的总体积(m3)没有发生变化。此外,高于3阶的矩量均随时间的增大而增大。
其他文献
近年来在公职人员招录过程中,由于政审、考察而产生的纠纷层出不穷,常见诸于新闻报道。此外,政协十三届全国委员会第二次会议上某政协委员提出的关于消除歧视促进有前科公民平等就业的提案也备受关注。这些现象均表明,在国家公职准入制度中,除了考试内容、体检等环节外,禁止录用条款也正逐步引起关注。公职准入制度涉及的是公民的公职权。我国宪法虽未对这一权利作出明文规定,但根据宪法第四十二条“劳动权”条款与第二条“人
密肋复合墙结构是一种新型装配式节能建筑体系,具有较快的施工速度、良好的抗震性能、显著的经济效益等特点。现有规范在对密肋复合墙结构进行抗震设计时,通常假定结构的地基
蒸发器作为浓缩设备广泛应用于化工行业中,其中降膜式蒸发器因具备传热系数高、易于控制等优点常用于乳制品加工单元。虽然机械蒸汽再压缩(Mechanical Vapor Recompression,M
普通水泥砂浆内部含有大量的初始裂纹和微孔隙,会影响其在环境及荷载下的各项特征,而掺加高性能纤维可以有效提高其力学性能。为研究玄武岩纤维对水泥砂浆早期抗裂性能的影响,设计了玄武岩纤维水泥砂浆和普通水泥砂浆等2组试件,浇筑了含人工裂缝预制的标准水泥砂浆试件。通过三点弯曲强度试验,结合电阻应变仪、数字散斑相关方法和红外热成像技术,从多角度、多参数深入探究玄武岩纤维对早期水泥砂浆裂纹扩展的影响规律。本文主
本研究以中亚热带米槠次生林和杉木人工林为研究对象,通过长期定位观测和室内分析大气降水、穿透雨和树干径流中DOM的通量及其化学组成特征,探讨不同森林林冠层DOM的浓度和化
将冷碱浸渍和挤碾作为预处理方法,应用于桉木碱法制浆前段,开发了冷碱浸渍-挤碾-碱法蒸煮新技术。对冷碱浸渍与挤碾的最佳条件进行了探讨,并研究了蒸煮条件对预处理-硫酸盐法
近年来,喷射混凝土单层永久衬砌结构在隧道工程中得到了越来越多的应用。长大隧道通风不利,易积累高浓度汽车尾气和CO2等有害气体。汽车尾气中氮氧化物与隧道内水气反应转化
抗生素的问世,为人类的健康提供了重要的保障。然而,最近几十年来,滥用抗生素导致了耐药性病原菌迅速增加,细菌耐药性问题随之产生,使得许多传统的抗生素都失去了作用,细菌感
迫于能源枯竭与生态环境的需求及智能网联化交通快速发展,电动汽车三电技术引起学术界和各国关注。当下迎来一场关于人类交通生态文明的思考,各国致力改善里程焦虑,优化控制策略。本文通过设计优化电池组联接模式,对电动汽车电源系统电压变化与转速和车速控制、设计结构的可靠性和稳定性等进行分析和仿真实验,为实现电源供电系统与电机的最优能量传递转换,电动汽车运行效率和安全性得以提升,本文基于电源系统展开以下分析。(
自冲铆接技术在新型轻量化车身制造领域应用广泛,为方便更准确、更快捷的对自冲铆接头质量把控和验收。本文进行了10组不同厚度、不同材料的铝合金自冲铆接试验,分析了自冲铆接头的成形机理及影响因素,通过数学几何关系的推导并结合实际工艺参数对自冲铆接头质量和静力学强度进行研究。汽车在实际使用过程中车身会处于不同的环境而遭到腐蚀,为方便更直观、更细致的观察自冲铆接试件不同腐蚀时长的腐蚀影响。本文通过酸性环境下