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内容发布更新时间 : 2024/11/16 3:38:04星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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粉体流动性的影响因素

粉体之所以流动,其本质是粉体中粒子受力的不平衡,对粒子受力分析可知,粒子的作用力有重力、颗粒间的黏附力、摩擦力、静电力等,对粉体流动影响最大的是重力和颗粒间的黏附力。影响粉体流动性的因素非常复杂,粒径分布和颗粒形状对粉体的流动性具有重要影响。此外,温度、含水量、静电电压、空隙率、堆密度、粘结指数、内部摩擦系数、空气中的湿度等因素也对粉体的流动性产生影响。通过分析粉体流动性的影响因素,对于采用科学的方法测量粉体流动性具有重要意义。 (1)粒度 粉体比表面积与粒度成反比,粉体粒度越小,则比表面积越大。随着粉体粒度的减小,粉体之间分子引力、静电引力作用逐渐增大,降低粉体颗粒的流动性;其次,粉体粒度越小,粒子间越容易吸附、聚集成团,黏结性增大,导致休止角增大,流动性变差;再次,粉体粒度减小,颗粒间容易形成紧密堆积,使得透气率下降,压缩率增加,粉体的流动性下降。 ?(2)形态 除了颗粒粒径意外,颗粒形态对流动性的影响也非常显着。粒径大小相等,形状不同的粉末其流动性也不同。显而易见,球形粒子相互间的接触面积最小,其流动性最好。针片状的粒子表面有大量的平面接触点,以及不规则粒子间的剪切力,故流动性差 (3)温度 热处理可使粉末的松装密度和振实密度会增加。因为,温度升高后粉末颗粒的致密度提高。但是当温度升高到一定程度后,粉体的流动性会下降,因在高温下粉体的黏附性明显增加,粉粒与粉体之间或者粉体与器壁之间发生黏附,使得粉体流动性降低。如果温度超过粉体熔点时,粉体会变成液体,使黏附作用更强 (4)水分含量 粉末干燥状态时,流动性一般较好,如果过于干燥,则会因为静电作用导致颗粒相互吸引,使流动性变差。当含有少量水分时,水分被吸附颗粒表面,以表面吸附水的形式存在,对粉体的流动性影响不大。水分继续增加,在颗粒吸附水的周围形成水膜,颗粒间发生相对移动的阻力变大,导致粉体的流动性下降。当水分增加到超过最大分子结合水时,水分含量越多其流动性指数越低,粉体流动性越差。 (5)粉粒间相互作用

粉体间的摩擦性质和内聚性质对粉体的流动性同样用着很大的影响。粒度和形态不同的粉体,其内聚性和摩擦性对粉体流动性的影响程度是不同的,当粉体粒度较大时,粉体流动性主要取决于粉体的形貌,因体积力远大于粉粒间的内聚力,表面粗糙的粉体颗粒或是形态不均匀的粉体颗粒的流动性都较差。当粉体颗粒很小,粉体的流动性主要取决于粉体颗粒间的内聚力,此时的体积力远小于颗粒间的内聚力。 粉体流动性的改善方法:

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1、增大粒子大小。对于粘附性的粉状粒子进行造粒,以减少粒子间的接触点数,降低粒子间的附着力、凝聚力。

2、改善粒子形态及表面粗糙度。球形粒子的光滑表面,能减少接触点,减少摩擦力。 3、降低含湿量。适当干燥有利于减少粒子间的作用力。

4、加入助流剂的影响。加入0.5%~2%滑石粉、微粉硅胶等助流剂可大大改善粉体流动性。但过多使用反而增加阻力。 比表面积

催化剂的比表面积对其脱硝性能有直接的影响,催化剂的比表面积大,与反应物接触的面积大,则有利于NOx脱除。TiO2作为SCR催化剂的载体,其比表面积的大小直接影响所制备的催化剂的比表面积,一般而言,载体的比表面积越大,制备的催化剂的比表面积也较大。 多相催化反应发生在催化剂表面上,所以催化剂比表面的大小会影响到催化剂活性的高低。但是比表面的大小一般并不与催化剂活性直接成比例,因为第一,我们测得的比表面是催化剂的总表面,具有催化活性的面积(活性表面)只占总面积的一部分,为此催化剂的活性还与活性组分在表面上的分散有关。第二,催化剂的比表面绝大部分是颗粒的内表面,孔结构不同,传质过程也不同,尤其是内扩散控制的反应,孔结构直接与表面利用率有关,为此催化剂的活性还与表面利用率有关。

总之,比表面虽不能直接表征催化剂的活性,却能相对反映催化剂活性的高低,是催化剂基本性质之一 孔径结构 孔容是表征催化剂的重要参数之一,孔容越大,催化过程中反应气的内扩散阻力相对减小,宏观反应速率提高,催化剂的效率也就越高。 对某一催化反应有相应最佳孔结构:⑴。当反应为动力学控制时,具有小孔大比表面的催化剂对活性有利。⑵。当内扩散控制时,催化剂的最优孔径应等于反应物或生成物分子的平均自由径。常压下为100nm左右,300atm下为1nm左右;⑶。对于较大的有机化合物分子,则根据反应物或生成物分子的大小决定催化剂的最优孔分布。 另外,孔结构也对催化剂的选择性及催化剂的强度有一定的影响。一般来说,孔径越大,催化剂强度越低。 催化剂孔径大小分布情况影响脱销效果,因为反应气体必须首先通过扩散到达催化剂微孔表面进行反应,生成产物再通过扩散离开催化剂表面,孔的大小会对气体的扩散情况产生影响,进而影响到NO的脱除效果。