在微细粒级粉体加工技术中,颗粒分级是得到合格粒度产品的关键步骤,现代工业对细粒度、窄级别提出了越来越高的要求。目前,各种干式分级技术都难以达到湿式分级的精度。本文根据湿式分级与散式流化的类似性,提出了拟散式流化的分级方式,通过强化颗粒分散和气体均布,提高干式分级的分级效率。依据气固两相流理论设计了拟散式流化分级装置,利用CFD软件对其结构和操作参数进行了优化设计,通过实验研究获得了该装置的分级性能数据。所作的主要研究工作如下:(1)对新型布料装置内颗粒的各种受力进行分析比较,建立了颗粒团聚概率方程。理论计算表明气速为3m/s的气流产生的剪切应力能将干燥物料充分分散的概率为99.99%,保证了颗粒在分级区域中达到良好的分散,实现“拟散式”的目的。通过推导分级器内颗粒运动的理论公式,计算得到其结构的大致参数,为数值模拟提供了几何模型。(2)利用FLUENT6.2对不同结构下的气相流场进行了模拟,优选了进气方式和整流内构件,使流场得到规整。在气相流场模拟的基础上,用相间耦合的随机轨道模型预测了不同粒径颗粒的运动轨迹,并对布料装置进行了结构改进。结合理论计算结果,得到了拟散式流化分级器的最终结构。(3)单级分级实验考察了表观气速、进料量对粒级分配效率和分级精度的影响,结果表明,分级精度随表观气速的增大和进料量的减小而提高,大气速下得到的粒级效率曲线中“鱼钩效应”有所改善。对于特定的分级任务,难以达到清晰切割,粗产品中仍含有大量细颗粒,仅靠单级分级装置无法实现精密分级。(4)实验进行了颗粒物料的循环分级,发现循环五次可将原料中1μm颗粒的含量降低到一次分级的1/10。据此改进了实验设备,实验结果表明,随着分离时间的增加,粗产品中细颗粒含量降低,“鱼钩”越来越小,分级精度得到提高。(5)拟合实验数据,得到了描述粒级效率的模型方程,对模型曲线和实验效率曲线作图并计算方差,可知模型与实验数据吻合较好。