Typy míchání

Míchací zařízení hraje zásadní roli v různých průmyslových odvětvích. Ať už v chemickém, farmaceutickém, potravě nebo jiných oborech, efektivní a spolehlivé míchací zařízení je nezbytné. Existuje mnoho typů míchacího zařízení, z nichž každá má vlastní jedinečný pracovní princip a rozsahem aplikace.

Tento blog prozkoumá do hloubky běžné typy míchací zařízení, včetně jejich pracovních principů, oblastí aplikací, výhod a nevýhod, a poskytne některé praktické návrhy pro výběr míchacího zařízení, které čtenářům pomohou lépe porozumět a aplikovat míchací zařízení ke zlepšení účinnosti produkce a kvality produktu.

Definice míchacího zařízení

Míchací zařízení je zařízení, které používá mechanické účinky nebo jiné vnější síly k tomu, aby dva nebo více materiálů rovnoměrně distribuovaly na molekulární, částice nebo makroskopické úrovni. Z inženýrského pohledu proces míchání obvykle zahrnuje následující klíčové mechanismy:

• Konvektivní míchání: celkový tok materiálů

• Smykové míchání: Rozdíl rychlosti mezi sousedními vrstvami

• Disperzní míchání: Rozpad aglomerátů

• Molekulární difúze: spontánní pohyb v molekulárním měřítku

Klasifikace míchacího zařízení

Klasifikace metodou míchání

Podle metody míchání může být míchací zařízení rozděleno hlavně do tří kategorií: mechanické míchání, převrácení gravitace a statický mixér. Mechanická míchací zařízení mezi nimi zahrnuje mixér pádlo, směšovač pásů, planetární mixér a kotevní mixér; Zařízení pro převrácení gravitace zahrnuje hlavně mixér typu V, mixér s dvojitým kuželem a nakloněný mixér bubnu; Statický mixér zahrnuje typy potrubí a desek.

Chcete -li tyto klasifikace jasněji zobrazit, můžete se obrátit na následující tabulku:

Klasifikace podle aplikačních polí míchacího zařízení

Kromě klasifikace metodou míchání je pole aplikací další klasifikační standard pro mixéry. Podle klasifikace aplikačního pole lze mixovací zařízení rozdělit do tří kategorií: zařízení pro míchání kapaliny, práškové míchací zařízení a emulgační zařízení. Mezi nimi, kapalinové míchací zařízení zahrnují nízkorychlostní agitátory, dispergátory s vysokým střihem a homogenizátory; Zařízení pro míchání prášku zahrnuje hlavně míchačky pásů, mixéry kužele a spirálové míchačky; Emulgační zařízení zahrnuje vysokotlaké homogenizátory, emulgátory a dispervers.

Podrobné vysvětlení hlavních míchání zařízení

Homogenizer

Homogenizátor je zařízení, které mísí tekutiny různých fází (jako je kapalina-kapalina nebo pevná kapalina) a zdokonaluje velikost částic. Používá vysoký tlak, aby tekutina procházela úzkou mezerou, a používá smykovou sílu, turbulenci a kavitační účinky, aby tekutiny různých fází dosáhly rovnoměrného míchání. Mezi hlavní složky homogenizátoru patří vysokotlaká čerpadla plunžru, homogenizační ventily a chladicí systémy.

Homogenizátory lze rozdělit do dvou kategorií: vysokotlaké homogenizátory a ultra-vysokotlaké homogenizátory. 

Pracovní tlak vysokotlakých homogenizátorů je obvykle mezi 10-60MPa, který je vhodný pro homogenizaci potravin, jako jsou mléčné výrobky a šťávy. Pracovní tlak homogenizátorů ultra vysokých tlaků může dosáhnout 100-350MPA, což je vhodné pro homogenizaci a emulzifikaci na nano-úrovni, jako je příprava nosičů drog nano-úrovně, atd. Následující tabulka uvádí hlavní rozdíly mezi homogenizátory s vysokým tlakem a homogenizátory vysokých vysokých tlaků: ultra-tlak na homogenizéry homogenizátoru homogenizátoru, který je vysoký tlak na homogenizátory a vysoký vysoký, homogenizátory, které

Pracovní princip homogenizátoru je následující:

1. Materiál je tlačen do homogenizačního ventilu vysokotlakým čerpadlem.

2. Materiál je zrychlen v úzké mezeře homogenizačního ventilu za vzniku vysokorychlostního proudu.

3. Vysokorychlostní tryska zasáhne sedadlo ventilu a vytváří silnou smykovou sílu a turbulenci, která zdokonaluje a rovnoměrně míchá materiál.

4. Poté, co materiál projde homogenizačním ventilem, tlak ostře klesá a vytváří kavitační efekt, který dále podporuje zdokonalení a homogenizaci materiálu.

5. Homogenizovaný materiál je ochlazen chladicím systémem, aby se zabránilo zhoršení materiálu.

Pole aplikace homogenizátoru je velmi široké, včetně:

• Potravinářský průmysl: například homogenizace mléčných výrobků, nápojů, koření atd.

• Chemický průmysl: například rozptyl a homogenizace pigmentů, povlaků, inkoustů atd.

• Farmaceutický průmysl: jako je homogenizace a emulgace přípravků léčiv, vakcíny atd.

• Kosmetický průmysl: jako je příprava a homogenizace emulzí, krémů atd.

Mezi technické rysy homogenizátoru patří:

1. Dobrý účinek homogenizace: Může zdokonalovat tekutiny různých fází na úroveň mikronu nebo dokonce nanometru, což výrazně zlepšuje uniformitu a stabilitu systému.

2. Vysoká spotřeba energie: Vzhledem k tomu, že proces homogenizace vyžaduje vysoký tlak, je spotřeba energie vysoká, ale spotřeba energie může být snížena optimalizací návrhu a provozních parametrů.

3. Čistý a hygienický: Homogenizátor přijímá plně uzavřený design, který může dosáhnout čisté produkce a splňovat hygienické požadavky potravin, farmaceutických a jiných průmyslových odvětví.

4. Nepřetržitá produkce: Homogenizátor může dosáhnout nepřetržitého krmení a vypouštění, což je vhodné pro rozsáhlou průmyslovou produkci.

   
   

Za účelem dalšího zlepšení účinku homogenizace a účinnosti lze přijmout následující opatření:

1. Optimalizujte návrh homogenizačního ventilu, jako je použití vícestupňových homogenizačních ventilů, speciálních materiálů a povrchového úpravy atd., Aby se zvýšila smyková síla a intenzitu turbulence.

2. Použijte vícestupňovou homogenizaci, tj. Materiál prochází více homogenizačními ventily postupně, postupně rafinuje a homogenizuje a zlepšuje účinek homogenizace.

3. Kombinujte další technologie, jako je ultrazvuková homogenizace asistované, homogenizace membrány atd., Aby se dále zlepšila účinnost a uniformitu homogenizace.

4. Optimalizujte procesní parametry, jako je tlak, teplota, tok atd., Podle materiálových vlastností a požadavků na produkt, ke zlepšení účinku a účinnosti homogenizace.

Emulgátor

Emulgátor je zařízení, které mísí dvě nebo více nemísitelných kapalin a připravuje stabilní emulzi. Proces emulgace upřesňuje dispergované fázové kapičky a rozptyluje je do kontinuální fáze mechanickými účinky (jako je střih, turbulence atd.), A zároveň snižuje rozhraní napětí přidáním emulgátorů, jako jsou povrchově aktivní látky, aby zabránily kořistům kapiček a konečně tvoří stabilní emulzi. Mezi hlavní složky emulgátoru patří emulgační hlaveň, agitátor, homogenizační čerpadlo a chladicí zařízení.

Běžné typy emulgátorů jsou:

1. Vysoký smykový emulgátor: Používá vysokorychlostní rotující smykovou hlavu k vytvoření silné smykové síly a turbulence v kapalině, takže kapičky jsou rafinovány a rozptýleny. Je vhodný pro systémy kapalných kapalin s nízkou až střední viskozitou. Smyková hlava emulgátoru s vysokým smykem obvykle přijímá zoubkovaná nebo porézní struktura ke zvýšení smykové síly a intenzity turbulence.

2. Ultrazvukový emulgátor: Používá ultrazvukový kavitační efekt k generování drobných bublin v kapalině. Když bubliny prasknou, vytvářejí silnou nárazovou sílu a turbulenci, která zdokonaluje a rozptyluje kapičky. Je vhodný pro vysokou viskozitu a emulgaci na úrovni nano. Ultrazvukové emulgátory jsou obvykle vybaveny vysoce výkonnými ultrazvukovými generátory a sondami k dosažení vysoce efektivní a emulzifikace vysokých jednotek.

3. Emulgátor membrány: Používá mikroporézní membránu k vytlačování a střihu dispergované fáze do malých kapiček. Je vhodný pro přípravu monodisperzních a velikosti řízených emulzí. Emulgátor membrány může přesně řídit velikost částic a distribuci emulze nastavením parametrů, jako je velikost membránových pórů, tlak transmembrány a rychlost smyku.

4. Vysokotlaká homogenizační emulgátor: Pre-emulze je čerpána do homogenizačního ventilu pomocí vysokotlakého čerpadla a kapičky jsou střižné, rafinované a rozptýleny pod vysokým tlakem. Je vhodný pro vysokou viscozitu a obtížně emulzifikovatelné systémy. Vysokotlaké homogenizační emulgátory jsou obvykle vybaveny vícestupňovými homogenizačními ventily a chladicími systémy, aby bylo dosaženo vysoce efektivní a emulzifikaci vysokých jednotek.

5. Vakuová emulzifikační mixér : Emulgace homogenizace za vakuových podmínek může účinně odstranit bubliny v systému a zlepšit stabilitu a uniformitu emulze. Vakuová emulgační mixér je obvykle vybaven komponenty, jako jsou vakuová čerpadla, homogenizační čerpadla a homogenizační ventily, které mohou dosáhnout více funkcí, jako je odplyňování, homogenizace a emulgace emulze.

   
   

Charakteristiky a aplikace různých typů emulgátorů:

Řada aplikací emulgátorů je velmi široká, jako je jídlo, kosmetika, medicína, pesticidy, nátěry a další průmyslová odvětví, používané k přípravě různých emulzních produktů, jako je mléko, krém, dresink na salát, výrobky pro péči o pleť, léčivé emulze, suspenze pesticidů atd.

Při používání emulgátoru musíte věnovat pozornost následujícím provozním bodům:

1. Vyberte příslušné emulgační zařízení a parametry procesu, jako je rychlost, teplota, čas atd., A optimalizujte je podle vlastností surovin a požadavků na produkty.

2. Řídit poměr surovin a příkaz k přidání, jako je přidání kontinuální fáze nejprve a poté dispergovaná fáze, která pomůže zlepšit emulgační účinnost a stabilitu.

3. V případě potřeby lze přidat emulgátory, stabilizátory a další přísady ke zlepšení tvorby a stability emulze. Mezi běžně používané emulgátory patří vaječný žloutk lecitin, doplněk, glycerid mastných kyselin atd., A běžně používané stabilizátory patří xanthanová guma, karagenanu, karboxymethyllulóza atd.

4. Věnujte pozornost kontrole teploty během emulgace, abyste zabránili nadměrné teplotě způsobující zhoršení emulze nebo demulgaci. Obecně by emulgační teplota neměla překročit 60 ° C a materiály citlivé na teplo vyžadují nižší teploty.

5. Po emulgaci lze provést po ošetření, jako je homogenizace a sterilizace, pro další zlepšení kvality a stability emulze. Homogenizační tlak je obecně 10-60MPA, teplota sterilizace je obecně 110-130 ° C a čas je 2-10 sekund.

   
   

Za účelem dalšího zlepšení emulgačního účinku a účinnosti lze přijmout následující opatření:

1. Optimalizujte návrh emulgačního zařízení, jako je použití míchací pádla ve tvaru speciálního, vícestupňové emulgace, vysokotlaká homogenizace atd., Aby se zvýšila smyková síla a intenzitu turbulence.

2. Optimalizujte emulgační proces, jako je dvoustupňová emulgace, mikrokanálová emulgace, membránová emulgace atd., Aby se zlepšila účinnost a uniformita emulgace.

3. Racionálně vybrané emulgátory a stabilizátory, jako je výběr emulgátorů podle hodnoty hydrofilní lipofilní rovnováhy (hodnota HLB), a výběr stabilizátorů podle typu emulze a hodnotu pH pro zlepšení tvorby a stability emulze.

4. Používejte online monitorování a automatické kontrolní technologie, jako je analýza velikosti částic online, online měření viskozity, automatické dávky a řízení teploty, k dosažení optimalizace v reálném čase a kontrolu kvality emulgačního procesu.

Mixér

Mixér je zařízení, které mísí dva nebo více materiálů a dosahuje jednotného rozptylu. Obecně se používá v vícefázových míchacích procesech, jako je pevná látka, kapalina-kapalina a plynná kapalina. Strukturální rysy mixéru zahrnují:

1. Míchání hlavně: Používá se k držení materiálů, které mají být smíšené, a tvar a velikost jsou stanoveny podle požadavků na procesy a produkční stupnici. Mezi běžné smíchání válcových tvarů patří válcové, kuželové, čtvercové atd. A materiály patří z nerezové oceli, smaltu, sklola vlákna atd.

2. Agitátor: Nainstalované v míchací hlavně jsou materiály smíšené a rozptýleny rotačním pohybem. Mezi běžné typy patří typ pádla, typ kotvy, typ spirálové stuhy atd. Geometrický tvar, velikost a rozložení agitátoru mají důležitý vliv na míchací efekt.

3. Pohonné zařízení: Poskytuje napájení vyžadované agitátorem, jako je motor, reduktor atd. Je třeba vybrat režim napájení, rychlosti a přenosu hnacího zařízení podle požadavků na měřítko a procesy směšovače.

4. Vstupní a výstupní zařízení: Používá se pro přidání a vypouštění materiálů, jako jsou průlezy, ventily, čerpadla atd. Pozice, velikost a typ vstupního a výstupního zařízení musí být navrženy podle povahy požadavků na materiál a výrobu.

   
   

Pracovním principem mixéru je generovat smykovou sílu, turbulenci a konvekci v materiálu rotačním pohybem agitátoru, takže materiál je nepřetržitě rozptýlen a smíšený a nakonec dosáhne jednotného distribučního stavu. Typ a struktura agitátoru mají důležitý vliv na míchací efekt a je třeba jej vybrat a optimalizovat podle vlastností materiálu a procesů procesu. Běžné typy a charakteristiky agitátorů jsou uvedeny v následující tabulce:

Mixéry jsou vhodné pro širokou škálu materiálů, včetně:

• Práškové a granulované pevné materiály, jako jsou prášky, granule, vlákna atd. Mezi běžně používané mixéry s pevnými pevnými látkami patří mixéry typu V, dvojité mixéry kužele, míchačky stuh atd.

• Kapalné materiály, jako jsou roztoky, suspenze, emulze atd. Mezi běžně používané mixéry kapalných kapalin patří pádkové agitátory, statické míchačky, emulgátory atd.

• K dosažení míchání plynu-kapaliny se používají plynné materiály, jako je vzduch, pára atd. Mezi běžně používané mixéry plynu-kapaliny patří bublající agitátory, tubulární statické mixéry, mixéry proudu atd.

Účinnost mixéru závisí hlavně na následujících faktorech:

1. Míchací mechanismus: Různé míchací mechanismy (jako je míchání konvekce, míchání smyku, difúzní míchání atd.) Odpovídají různé účinnosti míchání. Míchání konvekce se spoléhá hlavně na makroskopický tok materiálů k dosažení míchání smyku se spoléhá hlavně na smykovou sílu, aby se zničilo aglomeraci materiálu, aby se dosáhlo míchání, a míchání difúze se opírá hlavně na mikroskopický pohyb materiálů k dosažení míchání.

2. Typ agitátoru: Výběr správného typu agitátoru (jako je typ pádla, typ kotvy, typ pásky atd.) Může výrazně zlepšit účinnost míchání. Geometrie, velikost a rozložení agitátoru ovlivní efekt míchání.

3. Rychlost míchání: Čím vyšší je rychlost míchání, tím vyšší je účinnost míchání, ale příliš vysoká rychlost může způsobit, že se materiál zlomí nebo zhoršuje. Rychlost míchání musí být optimalizována podle vlastností materiálu a požadavků na míchání. Obecně je bezrozměrné číslo (například Thunder

Závěr

Stručně řečeno, existuje mnoho typů míchacích zařízení, z nichž každá má vlastní jedinečný pracovní princip a aplikační pole. Porozumění charakteristikám a výhodám různých míchacích zařízení, výběru vhodných zařízení a optimalizace parametrů procesu je nezbytné pro zlepšení účinnosti míchání a kvality produktu.

Emulzifikační mixér společnosti Wejing přijímá pokročilé technologie designu a výroby, má vynikající výkon, je široce používán v potravinách, kosmetice, medicíně a dalších průmyslových odvětvích a zákazníci je hluboce důvěryhodný. Pokud potřebujete pomoc s výběrem a aplikací, kontaktujte prosím Wejing, z celého srdce vám poskytneme profesionální technickou podporu a služby.