Qualificação de seus pós

A qualificação de pós diz respeito a todos os industriais que processam e manipulam pós diariamente na forma de produtos finais ou matérias-primas.

Em muitos processos de fabricação, manuseio de pós e processamento industrial, a análise cuidadosa das matérias-primas é uma condição essencial para a obtenção de resultados perfeitos.

O manuseio de pós pode ser difícil, especialmente durante o processamento e o armazenamento. Muitos fatores influenciam o fluxo de pós, como o tamanho e forma das partículas, estrutura química, a umidade, a temperatura, as propriedades da embalagem, a carga eletrostática, a morfologia da superfície, a absorção de gás, a umidade atmosférica e a distribuição das dimensões das partículas, também chamadas de "SPAN". No entanto, a boa condução de um processo depende principalmente do comportamento dos pós e, em particular, de sua fluidez.

Para poder estudar bem o meio granular, você deve primeiro conhecer as características das partículas, bem como do pó como um todo. As partículas geralmente não são esféricas e podem vir de várias formas. Para caracterizar o tamanho e a forma das partículas não esféricas, dois conceitos são usados:

• O diâmetro equivalente que corresponde ao diâmetro de uma esfera que tem a mesma característica que a partícula;
• O fator de esfericidade (Ψv) que é a razão entre a superfície da esfera com o mesmo volume que a partícula, em comparação com a superfície da partícula.

Em geral, o tamanho das partículas presentes no pó é muito disperso. A análise granulométrica do pó permite definir parâmetros médios representativos de toda a distribuição dos tamanhos de partícula.
<<< Exemplo de curva de granulometria a laser para açúcar de confeiteiro >>>
 

Morfologia das partículas: dependendo da forma das partículas, elas fluirão mais ou menos facilmente. Para partículas com uma forma diferente da esfera, ou seja, para formas alongadas, como bastões ou agulhas, o fluxo será difícil.

A história do pó, ou seja, seu manuseio, seu armazenamento e seu transporte, pode ter um impacto na sua fluidez. Dependendo de como o pó foi manuseado, ele estará em um determinado estado e, portanto, apresentará uma certa coesão (desaeração, segmentação granulométrica, absorção de umidade...).

A realização de teste de fluidez com o suporte de nosso laboratório de pós te permitirá determinar o desempenho de seus pós antes que eles sejam integrados ao processo de produção e, portanto, possivelmente, adaptar os diferentes equipamentos que compõem a linha de produção. Esses testes permitem definir diâmetros mínimos do fluxo, grau de inclinação das tremonhas, condição da superfície e instalação do auxiliar de fluxo.

Exemplos de tipos de fluxo:

A - Fluxo de massa

Todo o material contido no silo está em movimento, mas não necessariamente na mesma velocidade.
•    Nenhuma zona morta
•    Distribuição dos tempos de permanência (primeiro a entrar, primeiro a sair), FIFO
•    Baixa segregação
•    Menor capacidade de armazenamento (ângulo do silo de armazenamento elevado)
•    Menor resistência à abrasão do equipamento de armazenamento

B - Fluxo de chaminé

Movimento apenas de um núcleo central
•    Presença de zona morta
•    Distribuição dos tempos de permanência (primeiro a entrar - último a sair, sem gerenciamento de lotes de carregamento)
•    Segregação forte
•    Maior capacidade de armazenamento (baixo ângulo do silo de armazenamento)
•    Equipamento de armazenamento mais resistente à abrasão

Realizamos testes e medições de fluidez e granulometria para verificar a conformidade de seus pós.
Palamatic Process, graças à sua experiência no campo de pós e subprodutos em pó, auxilia os industriais na caracterização granulométrica dos pós utilizados em suas plantas.
Para caracterizar seus pós, temos equipamentos de laboratório e nos propomos a realizar testes em seus pós em condições reais de produção. Nosso laboratório realiza várias medições em amostras de pó a fim de quantificar, classificar, controlar e comparar o tipo de fluxo de pó. 

Exemplos de testes de medição: granulometria, ângulo de deslizamento, ângulo de inclinação, medição de densidades compactadas e não compactadas (índice de Hausner), teste de medição de dispersão dos pós...
Métodos para avaliação da fluidez dos pós:

• Ângulo de repouso
• Testes de compactação: índice de Hausner, testes dinâmicos para compactação, testes dinâmicos para compressão 
• Comparação de testes de compactação

O comportamento geral de um pó, e em particular sua fluidez, é o resultado das interações entre partículas que o compõem, mas também das interações do pó com seu ambiente, ou seja, ar, além do processo em que é manipulado. A natureza e a importância dessas interações dependem de muitos parâmetros, como:
• Características da partícula: morfologia, tamanho, distribuição granulométrica...
• Características do ar circundante: umidade, temperatura, taxa de aeração.
• Características do processo de manuseio: condição da superfície das paredes, manuseio do pó, pressão.
Se essas forças de interação dominam a força da gravidade, o pó exibirá um comportamento coeso e, portanto, apresentará dificuldades para o fluxo: o fluxo será irregular ou até ausente. Para avaliar essa capacidade de fluxo, existem métodos diferentes.

1 - Reômetro para testar o fluxo dos pós

O monitor de fluxo de pó fornece uma análise simples e rápida do comportamento do fluxo do pó em equipamentos de processamento industrial. O reômetro permite, por exemplo, avaliar a capacidade de derramamentos de pós colocados em containers de armazenamento.
Várias opções de testes podem ser pré-programadas: função de fluxo, atrito na parede ou densidade aparente.
Exemplos de dados de saída:
- Índice próprio de fluxo dos pós 
- Dimensões do arco
- Diâmetro do furo

2 - Peneiras de controle para análises granulométricas

A peneira de laboratório Palamatic Process utilizada na coluna permite determinar a curva e a granulometria do pó.
A peneira de laboratório Palamatic Process produz um movimento tridimensional de peneiração, para que os resultados da peneira sejam rapidamente disponibilizados e perfeitamente reproduzíveis. O produto a ser filtrado cai verticalmente e é distribuído em um movimento circular por toda a superfície da peneira. Nosso software permite a avaliação computadorizada da análise granulométrica com leitura rápida e dados fáceis.

Outros parâmetros externos devem ser levados em consideração:
- Superfície da parede: da mesma maneira que as partículas interagem umas com as outras, essas partículas também podem interagir com as paredes
- Umidade: a umidade do meio pode afetar a fluidez de um pó, por influência do teor de água deste último
- Temperatura: a temperatura afeta a fluidez de um pó

Exemplo de um conjunto de parâmetros que regem o modo de fluxo de pó contido em um silo:
• A natureza e as propriedades físicas do pó e sua fluidez
• O ângulo de meia abertura do silo
• A rugosidade da parede
• Pressão interna no silo
• O tamanho da abertura
• Um fluxo de massa requer um ângulo baixo e paredes lisas
• A transição entre condições de fluxo/não fluxo depende do tamanho da abertura
• O tamanho da abertura governa o fluxo de massa

Segundo Ter Borg: probabilidade de ocorrência de fluxo de massa de acordo com o ângulo do silo

O teste de Jenike, originalmente desenvolvido para o dimensionamento dos silos, quantifica as propriedades de fluxo de um pó. Este método consiste em determinar a tensão tangencial τR a aplicar a um empilhamento de pó inicialmente consolidado, submetido a uma tensão normal σN, ​​para "quebrar" esse empilhamento. A dupla (σN, τR) é chamado de ponto de ruptura.

A determinação de vários pontos de rupturas torna possível definir o local de fluxo, que corresponde a todos os pontos de ruptura. Esse local de fluxo permite determinar a função de fluxo, um parâmetro intrínseco do pó, possibilitando quantificar sua fluidez. Como um ponto de ruptura (σN, τR) depende do estado de consolidação inicial do pó, deve-se garantir que esse estado seja o mesmo para cada medição, a fim de obter resultados exploráveis.

Protocolo de medição: determinação da localização do fluxo pelo teste de cisalhamento Jenike

A qualificação dos pós permite adaptar os diferentes equipamentos que compõem a linha de produção.
Assim, podemos oferecer diferentes tecnologias de transferência pneumática (fase aspirada ou por pressão, densa ou diluída) ou até soluções de vibração adaptadas aos seus produtos e ao seu processo para facilitar o fluxo de produtos em pós e a granel durante as fases de armazenamento e de transferência.
Podemos ajudá-lo a determinar o tipo de vibrador adequado às suas necessidades. Estão disponíveis diferentes tecnologias: placas e bicos de Fluidificação, Vibroaeradores, Compressores de ar, Válvulas Pneumáticas e Combinadas, Vibradores Pneumáticos…

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