[发明专利]同腔集成立式核桃壳高速多级超微粉碎装置及方法

说明书

本发明公开了同腔集成立式核桃壳高速多级超微粉碎装置及方法，包括：双通道滑落式喂料装置及同腔集成立式粉碎装置；同腔集成立式粉碎装置包括扬料盘及同腔集成立式粉碎筒体，同腔集成立式粉碎筒体内设置一级粗破碎区、二级细破碎区、三级气力冲击微粉碎区、四级气流磨超微粉碎区；所述扬料盘将通过双通道滑落式喂料装置下落的核桃壳均匀扬至一级粗破碎区的楔形间隙中进行粗破碎，所述二级细破碎区通过两级楔形‑直通渐缩间隙对粗破碎物料实现细破碎；三级气力冲击微粉碎区对核桃壳细破碎颗粒高速撞击，核桃壳细颗粒在高速气流的携带下撞击、剧烈摩擦，进行粉碎；四级气流磨超微粉碎区利用圆弧型叶片实现微颗粒分级，利用负压引力将符合粒径条件的微颗粒吸出。

技术领域

本发明属于核桃壳超微粉碎技术领域，尤其涉及同腔集成立式核桃壳高速多级超微粉碎装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

核桃，又称胡桃、羌桃，是世界四大干果之首，也是我国重要的经济树种。近些年，国内外研究者对核桃壳的物料理化特性进行了深入研究，发现其化学性质稳定，不含有毒物质，在酸或碱溶液中溶解量极低，不会引起水质恶化现象，具有深入开发应用的潜在价值。经过开发研究，依据其物料特性，核桃壳及其产品可应用于不同的领域：1)核桃壳坚硬质脆且耐磨性好，莫式硬度为8，粒径为0.80～1.00mm的核桃壳颗粒，平均抗压极限为165N，可以作为精密仪器抛光、打磨以及超硬刀具钝化的材料。2)核桃壳表面多微孔、无毒性，可以作为日常洗化产品中的磨砂。3)核桃壳具有较高孔隙率、比表面积及羟基、羧基、磷酰基等基团，经过特殊工艺处理，可以作为活性炭及重金属吸附剂。4)核桃壳含有胡桃醌、黄酮类化合物、鞣质等化学物质，可以提取作为医用抗肿瘤、抗氧化、预防中风、心脏病和动脉硬化等药物。5)核桃壳含有大量木质素，可作为砂轮成孔材料。针对以上应用领域，为达到相应的应用目的，大粒径(2mm以上)核桃壳颗粒无法满足使用要求，皆需要将核桃壳经过破碎、粉碎使其粒径达到微米级，甚至亚微米级的超微级水平。在核桃壳已知的应用范围中，超微级颗粒的应用占有相当高的比例。

虽然我国核桃产量高且核桃壳应用潜在价值巨大，但是目前绝大多数食品加工企业对核桃深加工后产生的大批量核桃壳进行丢弃或集中焚烧处理，造成资源的极大浪费，这主要是因为针对核桃壳超微粉碎装置相对滞后，无法满足生产需求，导致核桃壳的价值远未被“榨干取净”。

根据核桃原料和成品颗粒的粒径水平，粉碎可以分为粗破碎、细破碎、微粉碎和超微粉碎四种类型，如表1所示。其中超微粉碎技术是指将物料颗粒粉碎至500目(25μm)以上的一种粉碎技术(目数越大，粒径越小)，按性质分为化学法和物理法。化学合成法产量低、加工成本高、应用范围窄；物理法不会使物料发生化学反应，保持了物料原有的理化性质。目前物理超微粉碎的方式按照研磨介质的不同分为干法和湿法。

表1颗粒粉碎类型及其粒径域

在湿法粉碎过程中，研磨介质、研磨腔壁和材料本身之间的碰撞提供的剪切力将悬浮在液体中的固体颗粒粉碎至微米甚至纳米级。湿法粉碎主要是胶体磨和均质机。胶体磨和均质机均是通过转齿(转子)相对于定齿(定子)作高速旋转，物料在外力作用下通过定、转齿间隙(间隙可调)时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动、高速旋涡等物理作用，被有效地分散、粉碎，达到超细粉碎的效果。胶体磨和均质机均属高精密机械，不适宜大批量生产。同时，由于核桃壳有吸水性，湿法粉碎后超微粉颗粒更易产生颗粒团聚，对核桃壳超微粉的后续应用带来了难以克服的困难。