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分散機分散超細粉研究13:靜電分散

2020-6-9 15:48:59|EDITOR:

靜電分散

靜電已經在表面噴涂、礦粉分選、靜電集塵、印刷和照相等技術領域得以廣泛應用。靜電分散是一種新的超細粉體顆粒分散方法。其基本原理是:根據庫侖定律,使顆粒表面形成極性電荷,利用同極性電荷的相互排斥作用阻止顆粒團聚,從而實現顆粒均勻分散【到。根據靜電學原理,顆粒間庫侖斥力與兩顆粒的荷電量乘積成正比,顆粒的荷電量越大,靜電排斥力越強。因此,讓顆粒最大限度的荷電是靜電分散方法的關鍵,通常使顆粒荷電的方法是接觸帶電、感應帶電、電子束照射荷電和電暈帶電,其中最有效的方法是電暈帶電。

20世紀初以來,隨著靜電除塵器的出現以及在工業上的成功應用,人們對顆粒荷電,特別是微細顆粒的荷電研究投入了很大的熱情。深入研究了氣體的放電機理,顆粒的荷電機理,以及顆粒在電場中的運動軌跡。然而,人們所做的一切都是為了更有效地將分散的顆粒聚集起來,以達到除塵和保護環境的目的。至于利用顆粒荷電以進行靜電分散,則少有研究。只是在20 世紀50年代,日本大學的淺川勇吉教授通過實驗對靜電分散的可能性進行了研究;60年代,日本福井大學的增田閃一教授等人對靜電分散的大規模應用進行了長期的研究,結果證明靜電分散的效果是非常明顯的。但在此之后,未見有關于靜電分散研究更深入的報道。在國內,對靜電分散研究較少,但隨著超細粉體及納米技術的發展,粉體?團聚現象顯得尤為突岀,解決粉體團 聚難題成為當今急迫的課題。北京科技大學對超細顆粒的抗聚團靜電分散進 行研究,取得了一定進展。

任俊、盧壽慈、沈健等人網1提出了一種靜龜抗團聚方法,研究表明靜電可以使超細顆粒具有顯著的抗團聚分散作用,在空氣相對濕度為70%?75% 時,有效作用時間可達72h;在干燥空氣中,靜電抗團聚的極限粒徑是顆粒性質和電場強度的函數,與電場強度的平方成反比關系。

徐政、盧壽慈【曲研究了荷電量對超細粉體靜電分散及其分散效果影響,結果表明:

(1) 粉體的分散程度與粉體顆粒的荷電量有關,對同一粉體而言荷電量越大則分散程度越好。

(2) 通過電暈荷電方式使粉體顆粒荷電,存在使荷電量最大且分散性能最好的最佳荷電電壓為32kV。

表面處理可以強化超細顆粒的靜電分散作用。用不同表面活性劑對超細


顆粒進行表面處理后,再進行靜電分散效果會更好。任俊等人皿)對這種復合分散方法進行了研究,認為復合分散更適用于要求分散性高、且單一分散方法難以有效實現充分分散的場合。

靜電分散的研究雖然取得一定的進展,但是關于靜電分散和復合分散的機理研究,影響因素研究較少,沒有形成完善的理論體系。實驗研究的樣品范圍不夠寬。對顆粒的帶電性質、荷電規律的研究以及高效荷電設備、靜電分散設備的研究也較少,這就導致了靜電分散的分散效果差,且時效性較短, 一般在兩天左右;靜電分散的荷電效果不好,顆粒的荷電量小,不均勻;需最佳荷電電壓太高,耗電量大;因而阻礙了高效的靜電分散設備的開發和應用。對于復合分散新方法研究較少,并且只針對顆粒的濕法表面化學改性與靜電分散相復合的分散方法,沒有對顆粒干法表面改性、機械力化學改性與靜電分散的相復合的分散方法研究。因此,很有必要對干法表面改性與靜電分散相復合的分散方法進行研究。在靜電分散效果的評價方法上,多采用下落測出法、分散指數法等,這些方法雖有各自的優點,但不能直觀的反映粉體荷電以后的分散程度,并且誤差大,可操作性差,因此需要尋找更好的科學評價方法,以適應發展的要求。

靜電分散和復合分散作為一種新技術,雖取得較好的分散效果,但還不成熟、不完善,有許多關鍵技術還未解決,尚不能完全解決空氣中的團聚問題。因此,還需要在理論上和技術上進一步研究,使它成熟和完善,提髙分散效果,推進它工業化的進程,完全解決空氣中的團聚問題。


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