我国每年的休闲食品销售额达几十亿元人民币，其中谷物膨化食品的年产量约20万吨[1]。根据相关资料可知合适粒度的膨化食品具有明显的优点：提高食品的口感，并且有利于营养成分的吸收；原来不能吸收或利用的原料被重新利用，配制和深加工成各种功能食品，开发新食品材料，增加新的食品品种，提高了资源利用率[2-5]。在实际应用中，因为膨化谷物淀粉含量高，如果颗粒太细，冲调时膨化谷物粉糊化很容易结块，影响冲调性能；颗粒太粗会影响产品口感，所以需要尽量控制在一个合理的粒度区间[6-9]。但粉碎后的膨化谷物粉的粒度组成很难达到预期的要求，即粗粉量太多或者细粉量太多，粉碎时控制细粉量，再将粉碎后的粉体中的粗粉分离出去进行回收利用，从而得到合格的产品。

运用可视化软件CiteSpace对数据源文献进行处理,针对核心作者群体和研究机构展开分析,通过频次统计分析指标描述作者群体和机构的研究力量分布;针对热点技术和前沿关注点的识别,基于关键词的共现分析,通过频次统计分析指标和中介中心性指标识别前沿的热点技术,通过突现值指标定位领域前沿关注点。综合以上热点技术和前沿关注点,分析微网领域未来的发展趋势。具体流程如图1所示。

气流分级机是利用叶轮产生的强离心力将不同粒径的颗粒分级的一种干式分级设备，具有分级范围广、分级精度高以及能与超细粉碎机（磨）和气流磨配套使用等优点，在粉体加工领域有广泛应用[10-12]。气固浓度、二次风风量、分级机转速等操作参数的改变都会对分级效果产生很大的影响[13-14]，很多研究者对分级机做了很多的研究，但将分级机运用到膨化谷物类食品的粉碎分级上却较少。

本文通过系统的工业实验，探究LNJ-36A-2气流分级机在不同操作参数下，对膨化黑米粉20目上下粉体的分级效果；同时，对LNJ-36A-2气流分级机进行拆卸改装，验证分级机内部的分散锥和分级轮对膨化黑米粉的粉碎作用；并提出了一条关于膨化谷物类食品控制性粉碎的生产线。

近日，由全国打黑办挂牌督办的孟庆革等10人黑社会性质组织团伙案二审宣判：对孟庆革以组织、领导黑社会性质组织罪等8项罪名数罪并罚，判处有期徒刑20年，同时领刑的还有其前妻、与其同居多年的小姨子，儿子、外甥、舅舅、前妻侄女等一帮手下干将。（2018年7月8日央视报道）

1 实验部分

1.1 实验材料

在气固浓度0.10kg/kg、二次风风量175.60m3/h、系统风量 1361.80m3/h的条件下，分级机转速为90r/min、150r/min、300r/min时，考察分级机转速变化对膨化黑米粉分级效果的影响，结果见表 3。从表3中可以看出，随着分级机转速的增大，η1从14.12%不断提高，η2从 81.82%降低到 17.10%，η3从 5.00%降低到 0。随着分级机转速的不断增大，分级轮对粉体的阻留作用加强，唯有更细的粉体能够通过分级机进入到除尘器进行收集，所以η2不断增加，η3不断减小。随着分级机的转速增大到一定程度，原料粒度又较粗，所以没有物料进入到除尘器进行收集，所有物料都被从分级机下料，导致η1不断增大。故分级机转速为 90r/min时，膨化黑米粉的分级效果较好。

1.2 实验设备

在分级机转速为90r/min、气固浓度0.10kg/kg、系统风量 1361m3/h的条件下，二次风风量为 0、95.00m3/h、175.60m3/h时，考察二次风风量变化对膨化黑米粉分级效果的影响，结果见表 2。从表 2中可以看出，随着二次风风量的增大，η1从66.25%下降到41.61%，η2从66.67%提高到81.82%，η3从2.56%提高到5.00%。根据文献[16-19]可知：采用二次风对沿边壁下落的粗粉进行冲洗，二次气流的附加剪切力使黏附于粗颗粒上的细颗粒和团聚细粉再次分散进入分级区，所以η2不断提高。随着二次风风量的增加，细粉更容易被分离出去，从而除尘器收集到的粉体更多，所以η1不断减少。膨化黑米粉密度为 0.395g/cm3，比一般粉体的密度小，更容易随着二次风的冲洗被强制性拉入到除尘器进行收集，所以η3不断提高。故二次风风量为175.60m3/h时，膨化黑米粉的分级效果较好。

在进行分级机转速对分级效果影响的实验时，发现随着分级机转速的不断增大，膨化黑米粉粉体由粗变细的现象非常明显，所以将每次改变分级机转速后收集的物料进行筛分（物料是将分级机和除尘器收集的粉体进行混合），相对于分级前的原料粒度进行对比。混合粉20目以下占比记为a1，20～100目之间粉体占比记为a2，100目以上细粉体占比记为a3。

1.3 实验方案

  

图1 叶轮粗破机设备示意图

  

图2 LNJ-36A-2型气流分级机原理简图

按照图1连接实验设备，并按实验要求调节各项操作参数对膨化黑米球进行破碎，破碎后的膨化黑米粉粒度如下：20目以下占比为33.42%，20～100目占比为59.97%，100目以上占比为6.61%。将破碎后的膨化黑米粉作为分级实验的原料。按照图 2连接实验设备，并按照实验要求调节各项参数，进行分级实验。本实验通过改变分级机内的气固浓度、二次风风量、分级机转速来探究分级后的膨化黑米粉的粒度和产量变化规律。物料采用电磁振动加料机均匀的加入分级机内，分级机转速通过变频器进行调节，并用转速表校正。粉碎主机出口连接高效滤筒收集器，为避免漏风从而影响风机流量，在分级机和收集器的出口用密封桶进行收集。收集后的粉体用20目振动筛进行筛分、称量，分级机下料记为f1，除尘器下料记为 f2，f1与 f2的质量比记为 η1；f1中 20目以下质量占比记为η2；f2中20目以下质量占比记为η3。本实验的目的是用气流分级机分级出20目以下的粉体，所以分级机下料与除尘器下料占比（η1）较小、分级机下料中20目以下占比（η2）较大、除尘器下料20目以下占比（η3）较小时，分级效果较好。每做一组实验后选出最优参数，然后在最优参数不变的情况下对其他参数进行调整，直到选出所有参数的最优值。

2 实验结果与讨论

2.1 气固浓度对分级效果的影响

再次按照图1的实验设备对膨化黑米球进行破碎，破碎后的膨化黑米粉粒度如下：20目以下占比（a1）为48.20%，20～100目占比（a2）为47.80%，100目以上占比（a3）为4.00%。按照图2的设备将分级机进行两次拆卸改装，一次为将分级机内部的分级轮拆卸来验证分散锥对膨化黑米的粉碎作用，一次为将分级机内部的分散锥拆卸来验证分级轮对膨化黑米的粉碎作用。

 

表1 气固浓度对分级效果的影响

  

气固浓度/kg·kg–1分级机转速/r·min–1二次风风量/m3·h–1系统风量/m3·h–1 η1/%η2/%η3/%0.02 90 175.60 1361.80 14.12 73.91 8.11 0.04 90 175.60 1361.80 27.12 76.92 5.26 0.10 90 175.60 1361.80 41.61 81.82 5.00

2.2 二次风风量对分级效果的影响

粉碎设备：绵阳流能粉体设备有限公司提供的叶轮式粉碎机系统，包括叶轮式粉碎机（主机功率11kW）、高压引风机（型号9-19、电机功率11kW）、高效滤筒除尘器、电控柜（控制各部分的启停及转速的调整）。分级设备：绵阳流能粉体设备有限公司提供的 LNJ-36A-2涡轮气流分级机（传动功率4kW）、滤筒除尘系统（含脉冲电磁阀）、罗茨引风机（功率15kW）、空气压缩机（传动功率7.5kW）、电控柜（绵阳流能 6m3分级系统、自制）。叶轮式粉碎机设备示意图见图 1。LNJ-36A-2型气流分级机分级原理简图如图2所示。整套分级系统工作原理如下：物料通过螺旋给料机被主气流带入LNJ-36A-2超细分级机，在分级轮旋转形成的强制涡流场下，合格粒径的颗粒通过分级轮进入除尘收集系统中；不合格粒径的颗粒在离心力的作用下，沿机体内壁经粗粉排料口排出。

方差分析结果表明，播种时间对茎干重的影响差异极显著(FB茎=162.69>F0.01(2，2)=99.0)、对根干重的影响差异显著(FB根=39.79>F0.05(2，2)=19.0)，其它因素对粗糠树根干重、茎干重影响差异不显著(FA茎=3.19、FC茎=1.39、FA根=1.43、FC根=0.08，均小于F0.05(2，2)=19.0)。各因素对粗糠树茎干重、根干重的影响均依次为：播种时间>采后处理>播种方式。结合多重比较结果(表3)可以看出，播种时间对茎干重和根干重的影响差异极显著，较好的播种时间为10月15日，其次为12月15日。可以选用混沙沤制的种实在露地低床播种。

 

表2 二次风风量对分级效果的影响

  

二次风风量/m3·h–1分级机转速/r·min–1气固浓度/kg·kg–1系统风量 /m3·h–1 η1/%η2/%η3/%0 90 0.10 1258.05 66.25 66.67 2.56 95.00 90 0.10 1305.49 48.63 73.91 4.17 175.60 90 0.10 1361.80 41.61 81.82 5.00

2.3 分级机转速对分级效果的影响

12mm左右直径的膨化黑米球，北京朔方科技发展股份有限公司提供。

 

表3 分级机转速对分级效果的影响

  

分级机转速/r·min–1气固浓度/kg·kg–1二次风风量/m3·h–1系统风量/m3·h–1η1/%η2/%η3/%90 0.10 175.60 1361.80 41.61 81.82 5.00 150 0.10 175.60 1361.80 600.00 29.03 1.52 300 0.10 175.60 1361.80 ∞ 17.10 0

3 分级过程中的二次粉碎效果

测试仪器包括20目和100目标准筛、振动筛分机（型号YX200）、SwemaAir 50风速仪（瑞典斯威玛公司）、普通标准电子秤。

本文介绍了PRB技术的反应原理和结构类型，着重介绍目前研究和应用最多的以零价铁(Fe0)为反应介质的Fe0-PRB技术在含铀废水处理方面的应用，以期促进Fe0-PRB在我国铀尾矿库区地下水污染原位处理的研究与应用，为铀尾矿地区地下水污染原位修复方法提供理论依据和技术指导.

 

表4 分级机转速对粉体粒度的影响

  

分级机转速/r·min–1气固浓度/kg·kg–1二次风风量/m3·h–1系统风量/m3·h–1a1/%a2/%a3/%0 0 0 0 33.42 59.97 6.61 90.00 0.10 175.60 1361.80 18.49 74.60 6.91 150.00 0.10 175.60 1361.80 15.81 75.16 9.03 300.00 0.10 175.60 1361.80 14.69 72.71 12.60

  

图3 分级机内部结构图

4 验证分级机的二次粉碎作用

4.1 实验方案

在分级机转速为 90r/min、二次风风量175.60m3/h、系统风量1361.80m3/h的条件下，气固浓度为 0.02kg/kg、0.04kg/kg、0.10kg/kg时，考察气固浓度变化对膨化黑米粉分级效果的影响，结果见表1。从表1中可以看出，随着气固浓度的增大，η1从 14.12%提高到 41.61%，η2从 73.91%提高到81.82%，η3从 8.11%降低到 5.00%。η1的提高说明分级机下料量相对于除尘器下料量有所增大。随着固体浓度增大，颗粒间相互干扰增大，物料分散性变差，导致从分级机下料量逐步增大，从而使η1不断提高。η2的提高说明系统风量在1361.80m3/h时，分级机完全可以处理 0.10kg/kg气固浓度的物料。根据文献[15]可知：太小的气固浓度易使粗颗粒进入成品，所以随气固浓度增大η3不断减小。固定使用此加料机的情况下，保持最大加料量即气固浓度为0.10kg/kg时，膨化黑米粉的分级效果较好。

4.2 实验结果与讨论

在气固浓度0.10kg/kg、二次风风量175.60m3/h、系统风量 1361.80m3/h的条件下，分散锥和分级轮仅有其一时，考察分级机对膨化黑米混合粉粒度的影响。物料进入分级机前的粒度：20目以下粉体占比（a1）为48.20%，20～100目之间粉体占比（a2）为47.80%，100目以上细粉体占比（a3）为4.00%。实验结果见表5。从表5中可以看出，在有分散锥、无分级轮和无分散锥、有分级轮（转速为90r/min）的情况下，收集的混合物料相对于原料粒度：a1分别减小至25.50%、28.46%，a2分别增加至67.60%、62.65%，a3分别增加至6.90%、8.89%。20目以下的粉体占比都有较明显的减少，而20～100目之间和100目以上细的粉体则明显增多，物料在进入到分级机后，高速气流携带着物料撞击到分散锥上，分散后的物料又受到分级轮叶片的剪切破碎，从而导致进入分级机的物料20目以下物料减少，20目以上细的物料增多。证明分级机内的分散锥和分级轮都对脆性大的膨化黑米粗粉有粉碎的作用，与之前的猜想一致。

分级机转速对粉体粒度的影响见表 4。从表 4中可以看出，分级前的膨化黑米粉粒度如下：20目以下占比（a1）为 33.42%，20～100目占比（a2）为59.97%，100目以上占比（a3）为6.61%。随着分级机转速的增大，20目以下占比 a1分别为18.49%、15.81%、14.69%，相对于原料的 33.42%分别降低了14.93%、17.61%、18.73%；20～100目之间的粉体占比a2分别为74.60%、75.16%、72.71%，相对于原料的59.97%分别升高了14.63%、15.19%、12.74%；100目以上的粉体占比a3分别为6.91%、9.03%、12.60%，相对于原料的6.61%都有所升高。膨化谷物类食品脆性很大，含湿量较低，所以极易被粉碎。从图3的分级机内部结构图可知，分级机内部主要由分散锥和分级轮构成，基于分级实验的LNJ-36A-2型气流分级机经过实际测量，气固流进入分级机时撞击到分散锥的速度为15.12m/s，在分级机转速为90r/min、150r/min、300r/min时的分级轮线速度分别为3.9m/s、6.45m/s、12.9m/s。所以分散锥和分级轮都可能对粉体进行粉碎。

5 控制性粉碎生产线的构造

针对将膨化黑米颗粒进行粗破后运用分级技术进行分级，得到所需粉体粒度的过程中，发现分级机在分级的同时兼具粉碎效果。可将叶轮式粉碎机与分级机有机地连接起来对膨化谷物进行粉碎分级，得到想要的粒度，即控制性粉碎。粉碎分级生产线示意图如图4所示：粉碎后的物料进入分级机进行粉碎分级，合适的粒度通过分级机进入除尘器进行收集，较粗的粉体则由分级机下料口直接输送到叶轮式粉碎机出口进行再次循环粉碎分级。相较于之前的膨化谷物类食品先进行粉碎，再用振动筛分机得到要求粒度粉体的方法，本系统前端叶轮粉碎机和后端分级机都对膨化谷物类食品有粉碎作用，并可对粉体进行循环粉碎分级，达到膨化谷物类食品的控制性粉碎。该生产线已经在绵阳流能粉体设备有限公司完成了设计与生产工作，下一步将尝试在国内的食品生产公司进行推广。

 

表5 分级机对粉体粒度的影响

  

分散锥 分级轮 分级机转速/r·min–1 气固浓度/kg·kg–1 二次风风量/m3·h–1 系统风量/m3·h–1 a1/% a2/% a3/%有 无 0.00 0.10 175.60 1361.80 25.50 67.60 6.90无 有 90.00 0.10 175.60 1361.80 28.46 62.65 8.89

  

图4 粉碎分级生产线示意图

6 结论

（1）基于LNJ-36A-2型气流分级机对破碎后的膨化黑米粉进行分级处理的过程中，探讨了气固浓度、二次风风量和分级机转速的改变对分级效果的影响规律，并得出当分级机转速为 90.00r/min、气固浓度为0.10kg/kg、二次风风量为175.60m3/h时，分级效果较好。

（2）在进行分级机转速对分级效果影响的实验时，发现膨化黑米粉随着分级机转速的不断增大，粉体由粗变细的现象非常明显，并由此证明了分级机内部的分散锥和分级轮都对膨化黑米粉有粉碎作用。

（3）根据实验结果，提出了一种工业生产线，将叶轮粉碎机和分级机联合使用，对膨化谷物进行循环粉碎分级，达到膨化谷物颗粒的控制性粉碎。

(1)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中进行,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→____→①,②←____(某些仪器可以多次使用)。

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