Fine-tuning particle coatings: A comparative study of liquid atomization methods in fluidized bed processes (Open access)
Serap Akbas*, Maksim Mezhericher, Torsten Hoffmann, Nikolay Razorenov, Zehao Pan, Evangelos Tsotsas
Keywords: Fluidized bed; Coating particles; Atomization; Process yield; Coverage; Layer thickness; Coating surface roughness
DOI: 10.1016/j.partic.2026.05.008
本研究基于普林斯顿大学团队研发的新型三通道同轴喷嘴，针对其在流化床颗粒包覆工艺中的应用可行性开展研究，并重点考察了液滴尺寸对颗粒包覆层性能的影响。与传统双流体喷嘴的液体由中心孔口喷出后仅靠单侧外围气流剪切的设计不同，新型三通道同轴喷嘴的结构设计，其包覆液由中间环形通道通入并形成薄液膜，同时气流由内侧通道与外侧环形通道同时通入，通过双侧气流同步剪切作用于液膜两面，实现薄液膜的高效破碎，最终形成细小、分布均匀的雾化液滴。
为验证新型喷嘴的包覆性能，本研究将新型三通道同轴喷嘴与传统Schlick喷嘴、以及气溶胶包覆工艺进行对比，重点分析了不同工艺在包覆率、颗粒包覆覆盖率及包覆层厚度等方面的性能差异。试验结果表明，相较于传统Schlick喷嘴，新型三通道同轴喷嘴可获得更薄、更均匀的颗粒包覆层；相较于气溶胶包覆工艺，新型喷嘴可获得更高的包覆率。从液滴尺寸维度来看，新型喷嘴产生液滴的Sauter平均直径约为10μm，液滴尺寸介于气溶胶发生器（液滴直径约1μm）与传统喷嘴（约20μm）之间，有效填补了传统雾化技术与气溶胶雾化技术之间的性能空白。
综合试验结论可知，新型三通道同轴喷嘴具备优异的雾化性能与颗粒包覆效果，在流化床颗粒包覆工艺应用方面展现出突出的发展潜力，尤其适用于制药、精细化工、生物化工等对颗粒包覆层厚度要求严苛、需超薄包覆效果的行业场景。
本文已OA，相关研究成果发表于PARTICUOLOGY（Volume 115），欢迎感兴趣的读者扫描下方二维码或者点击文末“阅读原文”进入ScienceDirect官网阅读、下载！
编辑、排版：《颗粒学报》编辑部
文章信息
Akbas, S., Mezhericher, M., Hoffmann, T., Razorenov, N., Pan, Z., & Tsotsas, E. (2026). Fine-tuning particle coatings: A comparative study of liquid atomization methods in fluidized bed processes. Particuology, 115, 91-105. https://doi.org/10.1016/j.partic.2026.05.008