1. Co je to tryskový mlýn?
Tryskové mlýny se používají ke snížení velikosti částic, tj. granulometrie, sypkých látek díky vysokorychlostnímu proudu plynu (vzduch, pára). Tyto sypké pevné látky mohou být různé povahy, typicky potraviny, léčiva, kovové prášky nebo minerály. V poměrně velké rodině rozmělňovacích zařízení (zařízení pro zmenšování velikosti) a zejména nárazových mlýnů,tryskové frézky mají tu zvláštnost, že nemají žádnou pohyblivou částprotože energie je dodávána plynem uvolňovaným vysokou rychlostí v mlecí komoře, kde jsou také zaváděny hrubé částice. Mlecí mechanismus je pouze nárazem částic mezi samotné částice nebo na stěny mlecí komory.
Jaké jsou výhody tryskových mlýnů?
Tryskové mlýny mají několik výhod, které je mohou učinit atraktivními pro společnosti:
V mlecí komoře není žádná pohyblivá část, takže je spolehlivá a není náchylná k riziku mechanického poškození nebo opotřebení, které by mohlo způsobit určité znečištění konečného produktu
Umožňuje úzkou distribuci velikosti částic (PSD)
Umožňuje dosáhnout velmi jemné velikosti částic, u některých materiálů možná v rozsahu 1-10 mikronů
Jaké jsou nevýhody tryskových mlýnů?
Vzhledem ke své technologii založené na vstřikování plynu (typicky vzduchu nebo inertního plynu, jako je dusík, argon, lze však použít i páru), mají tryskové mlýny také některá omezení, která je třeba vzít v úvahu:
Vysokýspotřeba energieke stlačování plynu. To znamená, že tryskové mlýny se používají především pro speciální produkty s vysokou přidanou hodnotou, pro které se proces stává konkurenceschopným
Potřeba mít integrovaný separační systém pro regeneraci produktu z plynu použitého k provedení mletí: přináší dodatečné náklady a vyžaduje větší půdorys
2. Jak funguje tryskový mlýn?
V této části je vysvětlen princip činnosti tryskových mlýnů.
2.1 Vysokorychlostní náraz
Princip redukce velikosti aplikovaný v tryskové frézcemá mít vysokorychlostní dopad mezi částice,a mezi částicemi a mlecí komorou. Plyn (typicky vzduch, pro vzduchové tryskové mlýny) vstřikovaný vysokou rychlostí poskytuje energii potřebnou pro mnohonásobné vysokorychlostní nárazy vedoucí k velmi silnému rozmělnění vstupních částic.
2.2 Mlecí plyn
Plyn používaný v tryskovém mlýnu je obvykle jeden z následujících:
vzduch:nejběžnější a nejdostupnější plyn, i když ne nejlevnější, protože kompresní práce vyžaduje hodně energie. Tlak je typicky 3,5-8,5 bar g [Liu]
Parní :ve skutečnosti levnější než vzduch, pokud je továrna vybavena účinnými kotli. Páru však lze použít pouze v případě, že neinteraguje s materiálem (teplo...). Typické tlaky jsou 7-15 bar g s teplotami 200-520 c [Liu]
Inertní plyny:dusík nebo argon lze použít v některých konkrétních aplikacích
2.3 Součásti tryskových mlýnů
Dodavatelé navrhují 2 typy designu [Liu]:
Tryskové mlýny s fluidním ložem
Ploché / kruhové tryskové mlýny bez vzduchového třídiče
2.3.1 Tryskové mlýny s fluidním ložem
Tyto mlýny jsou vybaveny vertikální, válcovou, mlecí komorou, do které je materiál zaváděn uprostřed komory a mlecí plyn je vstřikován do dna. Výfuk vzduchu a produktu je z horní části komory, nicméně výstup je vybaven klasifikátorem, který umožňuje vybrat, které částice pod cílovou velikostí mohou opustit mlýn a které je třeba recyklovat zpět do mlecí komory. Jak je plyn vstřikován na dno komory, částice jsou fluidizovány a vytvářejí se cirkulační proudy, odtud označení proudový mlýn s fluidním ložem.
2.3.2 Ploché / kruhové tryskové mlýny bez vzduchového třídiče
Druhá konstrukce je jednodušší, materiál je přiváděn do mlecí komory podobné disku, kde je plyn vstřikován v několika bodech. Vzduch a mletý materiál pak vycházejí ve středu mlecí komory.
Obrázek 2: spirálový tryskový mlýn
2.3.3 Systém krmení
Napájecí systém do mlecí komory musí fungovat jako vzduchový uzávěr, aby se zabránilo úniku vzduchu a zabránilo se vstupu materiálu.
2.4 Separace plynů a pevných látek
Rozemleté částice opouštějí mlýn s velkým objemem plynu. Poté je nutné oddělit požadovaný materiál od plynu. Obvykle se to děje díky acyklón, afiltrz jejich kombinace.
3. Průmyslové tryskové frézky
Tryskové mlýny mohou být navrženy až od několika kg/h, typicky pro laboratorní prostředí R&D, až do 6 t/h [Chamayou]. I když je možné dosáhnout tak vysokých kapacit, zdá se, že většina tryskových mlýnů má velikost několika desítek až stovek kg/h, protože se používají hlavněspecifické produkce ve farmacii nebo v kosmetice. Velmi velké tryskové mlýny také vyžadují hodněenergie ke stlačenívelké množství plynu, takže jejich ekonomické zdůvodnění je omezeno na velmi specifické případy.