Các thiết bị làm giảm kích thước tiểu phân

 

1. Thiết bị kiểu chày cối

Chày cối là một loại thiết bị đơn giản nhất để nghiền nhỏ nguyên liệu. Trong thiết bị này lực nén ép đóng vai trò chính gây biến dạng vỡ các tiểu phân và một phần là do sự mài mòn và phần nữa là do lực chia cắt.

Các loại thiết bị này  thường là các thiết bị xay nghiền gián đoạn do không có cơ cấu để lấy ra phần nguyên liệu đã được nghiền mịn.

2. Thiết bị nghiền bi

Nghiền bi là loại thiết bị dùng để nghiền mịn, nó có một số ưu điểm như:

+ Nghiền được bột rất mịn

+ Đây là một loại thiết bị nghiền kín nên nó có thể sử dụng để nghiền cả khô và ướt, nghiền trong môi trường khí trơ.

+ Có thể duy trì được trạng thái vô khuẩn của nguyên luyệu.

Tuy nhiên thiết bị này có nhược điểm là thời gian nghiền kéo dài và vì thế dễ làm tăng tạp trong nguyên liệu.

Nghiền bi có cấu tạo gồm một thùng chứa hình trụ quay, một nửa được nạp các viên bi có kích thước khác nhau (bi nhỏ cho hiệu suất nghiền cao do diện tích tiếp xúc bề mặt lớn) được chế tạo từ kim loại hoặc sứ. Hoạt chất cần nghiềng được thêm vào khoảng 60% thể tích thùng. Các loại lực tác động để nghiền mịn nguyên liệu khác nhau khi tốc độ quay của thùng khác nhau như:

• Tại tốc độ thấp các bi lăn lên nhau và mài mòn là cơ chế chính, làm giảm kích thước tiểu phân.
• Khi tốc độ quay cao hơn các viên bi sẽ bị đổ rơi xuống khi bị đưa lên các vị trí tới hạn, khi đó lực va chạm do bi rơi tự do sẽ trở thành một cơ chế nữa gây gẫy vỡ tiểu phân.
• Tại tốc độ quay quá cao, các viên bi sẽ bị lực ly tâm ép vào thành vì thế không có các quá trình mài mòn hay đập xảy ra và hiệu suất quá trình sẽ giảm nhanh chóng.

Thiết bị nghiền bi thường là các thiết bị nghiền gián đoạn, tuy nhiên cũng có các thiết bị nghiền liên tục.

3. Thiết bị xay búa

Thiết bị xay búa là loại thiết bị được sử dụng phổ biến do có hiệu suất cao. Cấu tạo của thiết bị gồm có các búa được gắn vào một đĩa quay với tốc độ lớn. Tác động làm giảm kích thước tiểu phân của thiết bị là do sự va chạm của các búa vào tiểu phân, các tiểu phân với nhau và các tiểu phân với thành thiết bị. Đĩa và các búa đóng vai trò như một quạt ly tâm khi hoạt động vì vậy một lượng lớn không khí được chuyển qua thiết bị. Lượng không khí này có tác dụng làm giảm thiểu nhiệt sinh ra trong quá trình xay. Các tiểu phân mịn được phân riêng bằng một rây có kích thước xác định và được lấy ra ngoài liên tục nhờ sử dụng một cyclon lắng hoặc các túi lọc để hứng.

Độ mịn của nguyên liệu xay bằng loại thiết bị này phụ thuộc vào:

• Kích thước lưới rây: lưới rây có thể thay đổi được vì thế có thể thay đổi được các mức độ mịn khác nhau.
• Góc tiếp xúc của tiểu phân với lưới rây có thể khác nhau và vì vậy tiểu phân lập ra có thế có kích thước khác nhau và nhỏ hơn kích thước lưới rây. Điều này thường có mối liên hệ với tốc độ quay của búa trong buồng xay.
• Độ dày của vật liệu làm lưới rây.