กรรมวิธีผงขั้นสูง
3(3-0-9)
วิชาบังคับก่อน : โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา
คุณลักษณะของอนุภาคผง ได้แก่ การกระจายขนาด รูปร่าง แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค กลไกการสัมผัส การหาคุณลักษณะเชิงกลปรากฏของอนุภาคผง ได้แก่ ความเครียด มุมของแรงเสียดทาน ความสามารถในการไหล ความสามารถในการอัด การเก็บผงและการนำออก การผสมและการแยกออก การแยกของแข็ง-ของไหล การผลิตผงที่มีราคาสูงโดยการทำขนาดให้ใหญ่ขึ้นหรือโดยการลดขนาด
เค้าโครงรายวิชา
- คุณลักษณะของอนุภาคผง (10 ชม.)
- การกระจายขนาด
- รูปร่าง
- กลไกที่เกี่ยวข้องกับอนุภาค: แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคและกลไกการสัมผัส
- การหาคุณลักษณะเชิงกลปรากฏของอนุภาคผง (8 ชม.)
- การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีของความเครียด
- มุมของแรงเสียดทาน
- ความสามารถในการไหล
- ความสามารถในการอัด
- การเก็บผงและการนำออก (6 ชม.)
- ข้อพิจารณาในการออกแบบ Hopper
- บริเวณการไหลใน Hopper
- อัตราการไหลออกจาก Hopper
- การกระจายตัวของความเครียดใน Hopper
- การผสมและการแยกออก (4 ชม.)
- ชนิดของของผสม
- การวิเคราะห์คุณภาพของของผสม
- กลไกการผสมและการแยกออก
- การปรับปรุงคุณภาพการผสมและการลดการแยกออก
- การแยกของแข็ง-ของไหล (4 ชม.)
- การเคลื่อนที่ของอนุภาคในของไหล
- ประสิทธิภาพการแยก
- คุณลักษณะการไหล
- การออกแบบไซโคลนและอุปกรณ์กรอง
- การผลิตผงที่มีราคาสูงโดยการทำขนาดให้ใหญ่ขึ้นหรือโดยการลดขนาด (4 ชม.)
- กลไกการทำให้เป็นเม็ดและแบบจำลองอัตราการทำให้เป็นเม็ด
- กลไลการแตกของอนุภาค การสร้างแบบจำลองของอัตราการบดให้เป็นผงและการกระจายขนาดพลังงานที่ต้องใช้
- การออกแบบกระบวนการการทำขนาดให้ใหญ่ขึ้นหรือการทำลดขนาด
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- เข้าใจคุณลักษณะพื้นฐานของอนุภาคผง
- สามารถวิเคราะห์คุณลักษณะของอนุภาค การกระจายขนาดของอนุภาค รูปร่างและความสามารถในการไหลของอนุภาคได้
- สามารถเลือกใช้เทคนิคขั้นสูงในการทำงานกับอนุภาคผงได้
- สามารถออกแบบหน่วยปฏิบัติเฉพาะหน่วยแบบต่าง ๆ สำหรับการทำงานกับอนุภาคได้
Advanced Powder Processing
Prerequisite : Consent of the School
Properties of particulate solids: particle size distribution, shape, interparticle forces contact mechanics. Characterization of bulk mechanical properties: bulk solid stresses, angles of
friction, flowability, compressibility. Powder storage and discharge. Mixing and segregation. Fluid-solid separation. Formation of high value powder by size enlargement or size reduction.
Course Outline
- Properties of particulate solids. (10 ชม.)
- Particle size distribution.
- Particles shape.
- Particle mechanics: interparticle forces and contact mechanics.
- Characterization of bulk mechanical properties. (8 ชม.)
- Theoretical analysis of bulk solid stresses.
- Angles of friction.
- Flowability.
- Compressibility.
- Powder storage and discharge. (6 ชม.)
- Design considerations for storage hoppers.
- Flow regimes in hoppers.
- Discharge rates from hoppers.
- Stress distributions in hoppers.
- Mixing and segregation. (4 ชม.)
- Types of mixture.
- Assessing the mixture quality.
- Mechanisms of mixing and segregation.
- Improvement of mixing quality and minimization of segregation.
- Fluid-solid separation. (4 ชม.)
- Motion of particles in fluid.
- Efficiency of separation.
- Flow characteristics.
- Design of cyclones and filters.
- Formation of high value powder by size enlargement or size reduction. (4 ชม.)
- Granulation mechanism and granulation rate models.
- Particle fracture mechanism, modeling of comminution rate and size distribution, energy requirements.
- Design of size enlargement or size reduction processes.
Learning Outcomes
- Understand the properties of particulate solids.
- Able to analyze the powder characterization, size distribution, shape and flowability of powders.
- Able to select adequate advanced techniques to design unit operations for powder processing.
- Able to design the unit operations for powder processing.
