دستگاه گرانول ساز به تعادل ظریفی از متغیرها نیاز دارد تا محصولی با کیفیت مطلوب تولید کند. ماده اولیه و فرآیند مورد استفاده به طور قابل توجهی بر کیفیت محصول نهایی موثر هستند. اما عوامل فیزیکی و اقتصادی دیگر نیز وجود دارند که باید در محاسبات گنجانده شوند. به همین دلیل، بررسی عوامل موثر در محصولات گرانول ساز می‌تواند ارزیابی دقیقی نسبت به فرآیند کار ارائه دهد. در این بررسی به طور کامل در مورد فاکتورهای تاثیرگذار در کیفیت محصولات گرانول ساز صحبت می‌کنیم.
اندازه گیری عملکرد دستگاه تولید گرانول در تولید محصولات با کیفیت
مهم است که بدانیم عملکرد موفقیت آمیز عملیات گرانول ساز می‌تواند معانی زیادی داشته باشد. دو راه اصلی وجود دارند که در آن فرآیند گرانول ساز اجرا می‌شوند تا در مقیاس تجاری منطقی تلقی شوند، این دو مورد به شرح زیر هستند:
۱- مشخصات محصول نهایی
همه مواد قادر به گرانول سازی نیستند اما برخی از مواد ممکن است تا حدی آگلومره (چسبیدن ذرات به همدیگر) شوند که منجر به یک محصول ضعیفی خواهند شد. بررسی مشخصات فیزیکی محصول اغلب اولین راه در ارزیابی فرآیند گرانول ساز است. در ادامه مقاله به مشخصات ویژگی‌های مواد اولیه می‌پردازیم.
۲- امکان سنجی اقتصادی
هنگامی که فرآیند از نظر فیزیکی ممکن تلقی شد، سوال بعدی این است که آیا فرآیند مورد نیاز برای تولید محصول مورد نظر از نظر اقتصادی امکان پذیر است یا خیر؟ صرف اینکه یک فرآیند انجام شدنی است، به این معنی نیست که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود. بسیاری از عواملی که ممکن است در ابتدا آشکار نباشند، می‌توانند شرایط اقتصادی فرآیند گرانول ساز را از بین ببرند. اگر مقدار قابل توجهی انرژی (گاز طبیعی، نفت کوره، و غیره) در طول فرآیند تولید مورد نیاز باشد، ممکن است هزینه‌ها بسیار زیاد شوند.
عوامل موثر بر کیفیت محصول نهایی دستگاه تولید گرانول
اینکه آیا فرآیند گرانول ساز از نظر فیزیکی امکان پذیر است یا نه، تحت تأثیر چندین پارامتر قرار دارد. عواملی که بیشترین تأثیر را بر توانایی یا عدم امکان انجام فرآیند دارند، ویژگی‌های ماده اولیه، ویژگی‌های محصول نهایی مورد نظر و ماده چسبنده هستند.
ویژگی‌های مواد اولیه
نقطه شروع در هر عملیات گرانول ساز، بررسی مواد اولیه است. مواد اولیه باید چندین پارامتر را داشته باشند تا گرانول ساز ممکن شود. ویژگی‌های مهم مواد اولیه معمولاً عبارتند از:
توزیع اندازه ذرات
توزیع اندازه ذرات مواد اولیه یکی از عوامل کلیدی در موفقیت فرآیند گرانول ساز است. توزیع اندازه ذرات باید به طور کلی یکنواخت باشد. در همه موارد، ذرات بزرگ باید حذف یا شکسته شوند زیرا از گرانول سازی جلوگیری می‌کنند.
محتوای رطوبت
فرآیند گرانول ساز برای موثر بودن به نیروهای مویرگی متکی است. این مهم نیاز به افزودن رطوبت در سراسر فرآیند گرانول ساز و معمولاً از طریق گنجاندن یک ماده اتصال دهنده مایع (حتی به شکل آب) دارد. در نتیجه، ماده اولیه باید در محدوده رطوبتی باشد که بتواند آب اضافی را بدون خیس شدن بیش از حد بپذیرد. این موضوع ممکن است نیاز به یک مرحله خشک کردن قبل از گرانول ساز یا اختلاط مجدد داشته باشد، تکنیکی که در آن مواد خشک شده با مواد اولیه مرطوب مخلوط می‌شوند تا رطوبت کلی ماده ورودی کاهش یابد.
ترکیب مواد
برای جلوگیری از عواقب ناخواسته باید خواص شیمیایی و فیزیکی هر یک از اجزای یک محصول و نحوه تعامل آنها در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، برخی از اجزاء ممکن است برای افزایش استحکام پیوند بین ذرات واکنش شیمیایی نشان دهند. همچنین شاید اجزاء به دلیل خواص فیزیکی یا شیمیایی به سختی ترکیب شوند. برخی مواد دیگر ممکن است در هنگام خیس شدن نرم یا شبیه پلاستیک شوند.
ویژگی‌های محصول نهایی مطلوب
علاوه بر خواص مواد به عنوان یک ماده اولیه، ویژگی‌های محصول نهایی مورد نظر می‌توانند بر موفقیت یا عدم موفقیت فرآیند گرانول ساز به ویژه در رابطه با اندازه ذرات، تأثیر بگذارند. در برخی موارد، صرفاً به دلیل ویژگی‌های مواد، ممکن است اندازه گلوله‌ها چالش برانگیز باشد. درشتی ذرات و همچنین شکل آنها می‌توانند باعث ایجاد محدودیت در تولید آگلومراهای بزرگتر شوند.
بایندر (ماده چسبنده) همچنین به موفقیت کلی یک عملیات گرانول ساز کمک می‌کند. بایندر به سه روش زیر به موفقیت فرآیند کمک می‌کند:
۱- تقویت رشد ذرات
عامل اتصال چیزی است که به گلوله‌های بذر یا هسته‌ها اجازه می‌دهد چسبناک شوند و ریزدانه‌های اضافی را بردارند. بدون عامل اتصال، ذرات به سادگی در دستگاه گرانول ساز غلت می‌زنند.
۲- اطمینان از استحکام سبز
استحکام سبز، قدرت گلوله در حالت مرطوب قبل از خشک شدن است. دستیابی و حفظ استحکام سبز کافی چیزی است که به گلوله یا گرانول اجازه می‌دهد تا در طول پردازش دست نخورده بماند. نقاط مختلف انتقال و افت اغلب بین دستگاه گرانول ساز و محصول نهایی وجود دارند. یکپارچگی ذرات باید در طول این فرآیند حفظ شود تا اطمینان حاصل گردد که گلوله‌ها در طول پردازش تجزیه نمی‌شوند.
۳- دستیابی به استحکام خرد شدن
بایندر همچنین به استحکام خرد شدن محصولات گرانول ساز کمک می‌کند و به آن اجازه می‌دهد در برابر دست زدن، حمل و نقل و ذخیره سازی مقاومت کند. بایندرها صدها نوع هستند که هر کدام ویژگی‌های منحصر به فرد خود را در عملکرد و ترکیب ارائه می‌دهند. بسته به مواد اولیه و ویژگی‌های محصول نهایی مورد نظر، برخی از بایندرها بهتر از سایرین خواهند بود.
کلام آخر
عوامل زیادی وجود دارند که می‌توانند بر قابلیت فیزیکی و اقتصادی یک محصول یا فرآیند تأثیر بگذارند. تعیین این عوامل به بهترین وجه از طریق آزمایش انجام می‌شود، جایی که داده‌های فرآیند را می‌توان جمع آوری و تجزیه و تحلیل کرد تا کیفیت محصول یا اثبات فرآیند ارائه شود. تأثیر متقابل بین عوامل مؤثر بر موفقیت کلی فرآیند گرانول ساز پیچیده است و به استثنای برخی موارد، معمولاً نمی‌توان از طریق تئوری به تنهایی آن را تعیین کرد. تست کردن یک جنبه حیاتی برای رسیدن به پاسخ‌های مورد نظر است.