各种调质方法的介绍 大气调质器 本文将制粒系统常用的典型调质器称为“大气调质器”(atmospheric conditioner)。如其名称所显示的那样，这类调质器是在大气压力下工作的,并且通常就处在环境条件之下。一般来说，大气调质器基本上是单缸的, 其上安装了一个搅动轴。缸体尺寸随设计的不同而异,总的来说，其直径为15-30英寸，长度为5-15英尺。搅动轴上通常有钻孔,以便安装若干可调节或可更换的桨叶。 调质器的功能是为蒸汽和原料粉料的密切接触提供条件。前一篇文章已经讨论了有关蒸汽的质量以及如何管理好蒸汽系统的问题,此处不再对此作进一步的讨论。然而，对于蒸汽与原料粉料之间如何相互作用的问题有所理解，对于理解和管理制粒系统的问题是极为重要的。 蒸汽调质：在制粒加工过程中应用蒸汽，主要是因为蒸汽具有通过冷凝而携带和传送热量的独特能力。如果仅仅为了添加水分，那么采用一根浇花用的水管接上水龙头就比应用蒸汽更为经济;同样，如果仅仅为了获取热量，那么采用直接燃气炉就比采用锅炉更为价廉。然而，我们在调质过程中需要的大量的热和水分，目标是一个非常的精细的场所──原料粉料中每一个粒子的表面。因而，蒸汽是唯一能担此重任的实用方法。 使相对较凉的粉料粒子与蒸汽密切接触，蒸汽中的热量就会传递给粉料粒子，使这些粒子的温度升高。蒸汽每传递970英热单位(BTU)的热量给粉料粒子，就会有1磅水凝结于粉料粒子的表面。这一现象就象潮湿空气中的水蒸汽凝结于冰冷的饮料罐上的现象。如果读者能够充分理解这一概念，那么他对大气调质过程的充分理解也就唾手可得了。这是调质过程中发生的最基本的过程。 原料粉料粒子表面一旦发生了液体冷凝，热量和水分就都开始进入粒子内部，因为粒子表面和内部之间存在温度差和湿度差。理解了这一点，就可以理解“陈化扩散原理”(age-old principle of diffusion)，按照这一原理,物质(这里就是热量和水分)会从浓度高的区域移向浓度低的区域。 蒸汽冷凝时释放出的热量就为驱动这一移动提供了能量。 谷物、蛋白质饼粕和其它常用原料,通常都具有良好的绝热特性(热传导系数很低), 所以热量和水分在其中的移动都比较缓慢。这样就发生了大气调质最佳化的问题，这主要牵涉到原料粉粒子的大小和原料的滞留时间这两个问题。 原料粉的粒子大小：如果以上所述热量和水分的移动都很缓慢的看法是确实的，那么顺理成章的就是，粒子愈小，则在一定时间以内热量和水分就能愈彻底地穿入到粒子的核心部位。相反，粒子若比较大，那么热量和水分就不能充分穿入具有比较坚硬和干燥的核心的粒子内部，这样的粒子就不会有足够的弹性以形成良好的颗粒料。 众所周知，粉料粒子的总表面积会随粒子大小的减小而增大。这一概念是极为重要的，因为蒸汽就是冷凝在这一表面上的，并且由此可见，总表面积愈大，则相对于每单位粉料重量的冷凝水量也就愈大。 颗粒料的质量常因原料磨得较细而得到提高，主要的原因就在于细磨粉的粒子较小(热量和水分向粒子内部移动得较快)，而粒子的总表面积较大( 蒸汽冷凝的水较多)。若要使大气调质达到最佳，那么我们就应该尽量将原料磨细。 滞留时间：如前所述，我们所用的大多数原料都有着很高的绝热值，因此热量和水分都要经过一定的时间才会穿入到每一个粒子的核心。所能利用的时间仅限于一个粒子穿过调质室所用的时间，这一时间就被称为“滞留时间”。 滞留时间的测定并不容易，也不容易测定得精确，因而，滞留时间实际上代表的是所有粒子在调质室内的平均滞留时间。可以关上进料斗同时启动秒表从而粗略地测定滞留时间。制粒内的物料量开始减少时立即观察秒表读数。采用这种方法，就可对物料在调质室内的滞留时间得到一定的印象。其它测定法包括，向料斗颈注入染料,然后每2秒钟一次由调质室内采集样品。可以见到，随着时间的推移，样品内的色泽深度先是加深，然后减弱。将见到最深颜色时的时间作为平均滞留时间。采用铁粒子追踪剂也可得到类似的结果。 测定滞留时间的目的在于，若要获得最佳的调质效果，滞留时间也必须最佳才行，因而我们就必须知道从何处着手来解决这一问题。 |
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