粉体工程简答题汇总.docx

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粉体工程简答题汇总

1.筛分法测量粉体粒径的基本原理是什么？

P19

利用筛孔尺寸由大到小组合的一套筛，借助振动把粉末分成若干等级，称量各级粉末的质量，即可计算用质量的百分比表示的粒径组成。

2.粉体的松装密度是如何测定的？

P37

1　粉末从漏斗中自由落下，充满圆柱杯,漏斗孔径有2.5m和5.0m两种，圆柱杯容积为（25±0.05）m³。

称量刮平后圆柱杯中粉末质量与容积相比即可得出松装密度。

2　将粉末放入漏斗中的筛网上，自然或靠外力流入布料箱，交替经过布料箱中的四块倾角为25°的玻璃板和方形漏斗，最后流入已知体积的圆柱杯中，呈松散状态，然后称取杯中粉末质量，计算松装密度。

3.推导出粉体真密度的测定公式P38

4.库尔特计数器法测定粉体粒度的基本原理是什么？

电传感器是将被测颗粒分散在导电的电解质溶液中，在该导电溶液中放置一个开有小孔的隔板，并将两个电极分别插入小孔两侧的导电溶液中，在电压差作用下，颗粒随导电溶液逐个通过小孔，每个颗粒通过小孔时产生的电阻变化表现为一个与颗粒体积或粒径成正比的电压脉冲。

5.激光粒度仪测定粉体粒度的原理是什么？

颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布。

当光束遇到颗粒阻挡时，部分发生散射现象。

散射光的传播方向与入射光的传播方向形成一个夹角θ，θ的大小与颗粒的大小有关，即小角度θ的散射光是大颗粒引起的，大角度θ的散射光是小颗粒引起的。

散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。

测量不同角度上的散射光强度，就可测得样品的粒度分布。

6.粉体表面改性的目的是什么？

1　增强与基体的相容性和润湿性。

2　提高在基体中的分散性。

3　增强与基体的界面结合力。

4　赋予材料新的功能，扩大其应用范围和应用领域。

5　提高粉体的应用性能和附加值。

6　缓释作用。

7　环境保护。

7.说明离心分级的基本原理。

物料由进料口加入到撒料盘上，受离心力作用向周围抛出。

在气流中，较粗颗粒迅速撞到内筒内壁，并沿内壁滑下。

较小颗粒随气流向上经过小风叶时，部分被抛向内筒壁，更小的颗粒穿过小分页，

在大风叶的作用下经内筒顶上出口进入筒间夹层，由细粉口排出成为产品。

内筒收下的粗粉由出口排出。

8.粉体表面改性常用有哪些改性方法？

P72

①表面化学改性：

1）偶联剂表面改性；2）表面活性剂改性；3）高分子分散剂改性；4）接枝改性。

②微胶囊包覆③机械化学改性④原位聚合改性

9.什么是共沉淀？

均匀沉淀？

各具有哪些特点？

P289-391

共沉淀：

在混合金属盐溶液中，加入合适的沉淀剂，经化学反应生成各种成分具有均一相组成的共沉淀物，然后进一步加热分解以获得超微粒。

特点：

直接得到化学成分均一的复合粉体

容易制备粒度小且较均匀的超细颗粒。

均匀沉淀：

通过控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢增加，从而使沉淀由溶液中缓慢而均习地产生出来的方法。

特点：

由于构晶离子的过饱和度在整个溶液中比较均匀，所以沉淀物的颗粒均匀而致密，便于过滤洗涤，制得的产品粒度小，粒度分布较窄，团聚少，避免杂志共沉淀。

10.纳米粉体为什么存在团聚问题？

如何解决？

空气中静电力、范德华力及液桥力的存在

1　机械分散

2　干燥分散

3　颗粒表面改性分散

4　静电分散

5　复合分散

11.某无机纳米颗粒与聚合物相容性较差，如何解决这一问题？

P71-72

通过表面改性改善其表面的物理化学特性，增强其与聚合物的相容性。

1）偶联剂法--纳米粒子表面经偶联剂处理后可以与有机物产生很好的相容性。

2）酯化反应法--使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面。

3）表面接枝改性法--①聚合与表面接枝同步进行法。

②颗粒表面聚合生长接枝法

③偶连接枝法。

12.为什么减小

颗粒的尺寸，可以提高其光催化效果？

1　尺寸小的

颗粒的量子尺寸效应使其能隙变宽，获得更强的氧化还原能力

2　微粒半径越小，电子空穴分离效率越高，光催化活性越高

3　颗粒尺寸越小，吸附有机污染物的能力越高，光催化降解有机污染物的能力越高

13.解释金属纳米颗粒几乎都是深色的原因？

金属的纳米颗粒光反射能力显著下降，通常可低于1％，由于小尺寸和表面效应使纳米颗粒对光的吸收表现出极强的能力。

14.简述三个破碎功率学说的基本思想。

P88

1）面积学说（雷廷格学说）理论实质：

输入功转化为新生表面积上的表面能。

面积学说较准。

因此适用于全过程。

2）体积学说（基克学说）理论实质：

输入功转化为变形能，变形至极限物体被破坏。

适用于粗碎。

3）裂缝学说（邦德学说）理论实质：

输入功转化为变形能，变形至极限产生裂缝，进而形成断面，之后输入功部分转化为新生表面上的表面能，其余成为热能损失。

15.试说明球磨机钢球装球率、球荷直径及配比对磨矿效果的影响。

P109

钢球装球率:

由于磨机转速的限制,装球率过高磨机中部的钢球机会不动,因此会造成有效的钢球运动率很低,功率消耗增大,效果不佳;过低也达不到生产要求。

球荷直径及配比:

要保证足够高的单体解离,需要钢球对矿石进行选择性的解离,而且矿石的性质也直接决定着钢球的尺寸要求,所以一般大小钢球混合使用,具体的尺寸配比将直接影响不同粒级矿物的磨剥效果（及单体解离率）和过粉碎率进而影响磨机的磨矿效率。

16.球磨机的工作原理是什么？

优缺点各是什么？

P109

工作原理：

当筒体回转时，研磨体在离心力的作用下，贴在筒体内壁与筒体一起回转上升，当研磨体被带到一定高度时，由于重力场作用而被抛出，以一定的速度降落。

在研磨体降落过程中，筒体内的物料受研磨体的冲击和研磨作用而被粉碎。

优点：

①对物料的适应性强，生产能力大②粉碎比高，易于调整产品粒度

③结构简单，操作管理方便④密封性好，可负压操作，防止粉尘飞扬

缺点：

①工作效率低，有点电能利用率仅为2％左右②机体笨重，可达几百吨，投资大③筒体转述低，需配置昂贵的加速装置④研磨体和衬板的消耗大，工作噪音大

17.球磨机的三种运动状态是什么？

画图表示？

18.机械力化学作用导致的颗粒表面活性增强的机理是什么？

1　颗粒在机械力作用下粉碎生成新表面，颗粒粒度减小，比表面积增大，从而颗粒表面自由能增大，活性增强。

2　颗粒在机械力作用下，表面层发生晶格畸变，其中储存了部分能量，使表面层位能升高，从而活化能降低，活性增强。

3　颗粒在机械力作用下，表面层结构发生破坏，并趋于无定形化，内部储存了大量能量，使表面层能位升高，因而活性更大。

4　粉碎过程系统输入能量的较大一部分将转化为热能，使颗粒表面温度升高，这也在很大程度上提高了颗粒的表面活

性。

19.如谓标准筛，泰勒筛的基筛孔是多少，基本筛比及附加筛比各是多少？

标准筛：

相邻筛间筛孔尺寸有一定比例，孔径加筛孔直径都按统一标准制造

泰勒筛的基筛孔为200目筛，筛孔尺寸为0.075mm，基本筛比为1.414（

），附加筛比为1.189

20.粉碎比是如何定义的？

何谓公称粉碎比？

破碎机的破碎比与公称粉碎的关系如何？

多级破碎时的总破碎比如何计算？

粉碎比：

固体物料经某一粉碎机机械粉碎后，颗粒尺寸大小变化的参数（习题答案）

粉碎比：

指粉碎前后物料平均粒度的比值（书上原话）

公称粉碎比：

粉碎机允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比

关系：

破碎比低于公称比，一般

多级破碎时的总破碎比

21.

试说明粉碎的模型？

P86

（1）体积粉碎模型：

整个颗粒都受到破坏（粉碎），粉碎生成物大多为粒度稍小的中间过渡颗粒。

随着粉碎的进行，这些中间过渡颗粒粒度继续减小，最终破碎成为微粉成分（即稳定成分）。

（2）表面粉碎模型：

仅在颗粒的表面产生破坏，从颗粒的表面不断切下微粉成分，这一破坏不涉及颗粒的内部。

（3）均一粉碎模型：

施加于颗粒的力，使颗粒产生分散性的破坏，直接粉碎成微粉成分。

22.分级的含义是什么？

P122

广义的分级是利用颗粒粒径、密度、颜色、形状、化学成分、磁性、放射性等特性的不同而把颗粒分为不同的几个部分。

狭义的分级是据不同粒径颗粒在介质（通常采用空气和水）中受到离心力、重力、惯性等的作用，产生不同的运动轨迹，从而实现不同粒径颗粒的分级。

23.什么是部分分级效率和牛顿分级效率？

P123

部分分级效率：

某粒度范围d和d+△d区间的原料质量为

，同区间的粗粒质量为

，则称比值=

/

为部分分级效率，

牛顿分级效率：

合格成分的收集率与不合格成分的残留率之差

24.讨论筛分的机理？

P127

在筛分过程中，要使物种通过筛孔，必要条件就是物料的粒径要比筛孔小，同时物料还要有通过筛孔的机会。

而其充分条件是物科与筛面之间要保持一定形式的相对运动。

满足这种要求的方法是使筛分机械的筛面作加速运动（往复运动或围周振动）或筛面有一定的倾角。

25.说明影响筛分过程的因素。

P129

1　堆积密度。

堆积密度比较大情况下筛分能力与颗粒密度成正比关系，堆积密度较小时正比关系不易保持。

2　粒度分布。

一般来讲，细粒多，则筛分的处理能力大

3　含水量。

物料中水分含量达到一定程度时，筛分能力会急剧下降。

4　孔隙率。

筛面开孔率愈小，则筛分处理能力愈小。

5　筛孔太小。

在一定的范围内，筛孔大小与处理能力成正比关系。

但是，如果筛孔过小，筛分处理能力就会急剧降低。

6　筛孔形状、筛面种类的比较。

各种形状筛孔的筛分效率比较是：

长方形孔>正方形孔>圆形孔；各种筛面种类的筛分效率比较是：

编织筛>板筛>栅筛。

7　筛面长度。

筛面愈长，筛分效率可以提高。

但过分延长筛面并不能始终有效地提高效率。

8　振动的概度与频率。

一般来讲，粒度小的适宜用小振幅与高频率的振动。

9　筛子的运动状态。

运动筛面比不运动的筛分效率要高。

10　加料的均匀性。

单位时间加料量应该相等，入筛料沿筛面宽度分布应该均匀。

11　加料速度与加料厚度。

加料速度加快，处理能力增加，但会使筛分效率降低。

料层薄，会降低处理能力，但可提高筛分效率。

26.简述旋风收尘器的结构、工作原理？

P153

旋风收尘器由进气管、外圆筒、锥形筒、贮灰箱、锁风阀和排风管

所组成。

工作原理：

利用含尘气体高速旋转产生的惯性离心力而使粉尘颗粒与气体分离。

27.简述袋式收尘器的结构、工作原理和分类。

P160-161

袋式收尘器由尘粒层、粉尘、滤布、起毛层所组成。

工作原理：

利用多孔纤维滤布将含尘气体中的粉尘过滤出来

具体工作原理：

①气体中大于滤布孔眼的尘粒被滤布阻留

②对于1um的小于滤布孔径的题粒，当气体沿着曲折的织物毛孔通过时，尘粒由于本身的惯性作用撞击于纤维上失去能量而贴附在滤布

③小于1um的微细颗粒则由于尘粒本身的扩散作用及静电作用，通过滤布时，因孔径小于热运动的自由径，使尘粒与滤布纤维碰撞而黏附于滤布上

分类：

◆按滤袋形状分为袖袋式（圆筒形）和扁袋式两种；

◆按过滤方式分为外滤式和内滤式；

◆按风机在收尘系统中的位置可分为正压鼓入式和负压抽风式：

◆按清灰方式可分为机械振打清灰式和反吹风式两类，前者又分为顶部上下振打、中间水平振打和上下方向与中间水平方向同时振打，后者又分为真空反吹风、气环反吹风和脉冲反吹风；

◆按气体入口位置可分为下进气式和上进气式两种。

28.简述电收尘器的结构、工作原理（并画图表示）和分类。

P167-168

1）结构：

①电收尘器本体：

电晕极、集尘极、振打装置、气体均布装置、壳体、保温箱和排灰装置等。

②高压整流机组

2）工作原理：

两极电场不均匀，电压升高到一定值时，阴极附近的电场促使气体电离，形成正负离子。

电压进一步增大，阴极附近电晕放电。

电晕极附近阳离子趋向电晕极路程短，速度低，碰撞粉尘几率小，绝大多数粉尘与飞翔的阴离子相撞而带负电，飞向集尘极。

定期振打两极，积尘从下部灰斗排出。

3）分类：

①按含尘气体运动方式方向分立式和卧式；

②按处理方式：

干式和湿式

③按集尘极和电晕极位置分：

单区式和多区式。

29.影响电收尘器效率的因素有哪些？

P173

1　粉尘的比电阻

2　含尘浓度

3　粉尘颗粒组成

4　含尘气体温度

5　气流的速度

6　气体的湿度

30.混合的机理是什么？

P238

1　扩散混合－－颗粒小规模随机移动

2　对流混合－－颗粒大规模随机移动

3　剪切混合－－在粉体物料团场面内部，由于颗粒间的相互滑移，如同薄层状流体运动一般，形成滑移面，导致局部混合

31.什么是造粒？

造粒的意义是什么？

P249

造粒是指将粉状物添加结合剂做成具有一定形状与大小的，流动性好的固体颗粒的操作。

造粒的意义：

①保持混合物的均匀度；②改善物料化学反应条件；③提高物料流动性；④制造各种形状的产品。

32.影响混合效果的因素有哪些？

P241

1）物料的物理性质

2）混合机结构形式

3）操作条件

33.什么是偏析？

影响偏析的原因是什么？

P241

偏析：

粉体层的组成呈现不均质的现象。

原因：

颗粒粒径、密度、形状和表面性质的差异。

34.粉体贮存的作用和分类？

（1）粉体贮存的作用

①保证生产的连续性。

②改善物料的某些工艺性质。

③设备能力的平衡。

（2）分类：

1）通常分为2大类：

存放粒、块状料的堆场和吊车库；贮存粉粒状的贮料容器。

2）通常按用途性质和容量大小分以下3种：

料库、料仓和料斗。

35.试说明粉碎的模型？

体积粉碎模型：

粉碎中整个颗粒被破坏生成粒度大的中间颗粒。

随着粉碎过程的进行，中间颗粒依次被粉碎成微粉。

表面粉碎模型：

在粉碎的某一刻，仅在颗粒表面产生破坏，从表面削下微粉成分。

均一粉碎模型：

施加于颗粒的作用力使颗粒产生均匀的分散性破坏，直接粉碎成微粉成分。

36.说明干法超细粉分级的基本原理。

主要利用气力进行分级。

但超细颗粒在气相中由于相互间的碰撞和附着而形成凝聚。

超细颗粒的分级，关键之一是颗粒的分散。

气流分散是常用的方法。

在均匀流场中急剧加速，使大小颗粒之间所受到的作用力不同而使得团聚的颗粒分散，或者利用剪切流场的速度差使粉料分散，也有采用障碍物的冲击而达到分散的目的。

37.简述球磨机中研磨体的作用机理？

研磨体的作用是把喂入磨内的块状物料击碎并磨成细粉。

研磨体对刚喂入的大块物料以猛烈的冲击为主，研磨为辅。

随着物料粒度的减小，研磨体转向以研磨为主，磨细后送出磨机。

38.斗式提升机装料和斜料都用哪几种方式？

装料方式：

①掏取式②流入式

卸料方式：

①离心式②混合式③重力式

39.防止粉尘爆炸的方法有哪些？

①避免形成粉尘云

◆在操在区级要避免粉尘沉租，勿使粉尘到处雄现，或者他沉积粉线不能上场

②降低助燃剂的浓度

◆对产生粉体的系统进行氧气含量监控，同时可以降低系统的操作压力，或采用不燃性气体代替空气

◆注意活泼金属及其氧化物对水蒸气具有强烈的“敏感性”

◆镁对大气也具有强烈的“敏感性”。

③避免形成点火源

◆坚决避免明火与粉尘的接触

◆避免一切可能的来自钢、铁、钛等摩擦产生的火花

◆控制高温热表面、高温焖烧块以防止无焰烧聚热

◆静电方放电主要与放电材料的几何形状和材料组成有关

◆避免电刷放电和传播性电刷方电，如使用清除静电、有效接地设备等。

40.空气状态下，保持颗粒分散的三个方面措施。

1　保持颗粒干燥尤其是超细颗粒的干燥

2　利用助剂、表面改性剂的涂覆降低颗粒间的范德华力

3　便额粒表面带同种电荷而产生静电压力