Typer af blandingsudstyr

Blandingsudstyr spiller en vigtig rolle i forskellige brancher. Uanset om det er i kemisk, farmaceutisk, mad eller andre felter, er effektivt og pålideligt blandingsudstyr uundværligt. Der er mange typer blandingsudstyr, hver med sit eget unikke arbejdsprincip og anvendelsesområde.

Denne blog vil undersøge de almindelige typer af blandingsudstyr, herunder deres arbejdsprincipper, applikationsområder, fordele og ulemper, og give nogle praktiske forslag til valg af blandingsudstyr til at hjælpe læserne med at forstå og anvende blandingsudstyr til at forbedre produktionseffektiviteten og produktkvaliteten.

Definition af blandingsudstyr

Et blandingsudstyr er en enhed, der bruger mekanisk handling eller andre eksterne kræfter til at fremstille to eller flere materialer jævnt fordelt på molekyl-, partikel- eller makroskopisk niveau. Fra et teknisk perspektiv involverer blandingsprocessen normalt følgende nøglemekanismer:

• Konvektiv blanding: Den samlede strøm af materialer

• Forskydningsblanding: Hastighedsforskellen mellem tilstødende lag

• Dispersiv blanding: sammenbruddet af agglomerater

• Molekylær diffusion: Spontan bevægelse i molekylær skala

Klassificering af blandingsudstyr

Klassificering ved blandingsmetode

I henhold til blandingsmetoden kan blandingsudstyr hovedsageligt opdeles i tre kategorier: mekanisk blanding, tyngdekraftfladning og statisk mixer. Blandt dem inkluderer mekanisk blandingsudstyr padle mixer, båndblander, planetmikser og ankermixer; Tyngdekraftudstyr inkluderer hovedsageligt V-type mixer, dobbelt kegleblander og skrå trommemikser; Statisk mixer inkluderer rørledning og pladetyper.

For at vise disse klassifikationer mere tydeligt, kan du henvise til følgende tabel:

Klassificering efter applikationsfelter med blandingsudstyr

Ud over klassificering ved omrøringsmetode er applikationsfeltet en anden klassificeringsstandard for mixere. I henhold til klassificeringen af ​​applikationsfeltet kan blandingsudstyr opdeles i tre kategorier: flydende blandingsudstyr, pulverblandingsudstyr og emulgeringsudstyr. Blandt dem inkluderer flydende blandingsudstyr med lavhastighedsstyrere, spredere med høj forskydning og homogenisatorer; Pulverblandingsudstyr inkluderer hovedsageligt båndblandere, kegleblandere og spiralblandere; Emulsificeringsudstyr inkluderer højtrykshomogenisatorer, emulgatorer og spredere.

Detaljeret forklaring af hovedblandingsudstyr

Homogenizer

En homogenisator er en anordning, der blander væsker i forskellige faser (såsom væske-væske eller fast-væske) og finjusterer partikelstørrelsen. Det anvender højt tryk for at få væsken til at passere gennem et smalt hul, og bruger forskydningsstyrke, turbulens og kavitationseffekter for at få væskerne fra forskellige faser til at tildele en ensartet blandetilstand. Homogenisatorens hovedkomponenter inkluderer stempletpumper med høj tryk, homogeniseringsventiler og kølesystemer.

Homogenisatorer kan opdeles i to kategorier: homogenisatorer med høj tryk og ultrahøjtrykshomogenisatorer. 

Arbejdstrykket for højtrykshomogenisatorer er normalt mellem 10-60MPa, hvilket er velegnet til homogenisering af fødevarer såsom mejeriprodukter og juice. Arbejdstrykket for ultrahøjt tryk homogenisatorer kan nå 100-350MPa, hvilket er velegnet til nano-niveau homogenisering og emulgering, såsom forberedelse af nano-niveau-lægemiddelbærere, kosmetik osv. Følgende tabel viser de vigtigste forskelle mellem højpresset homogenizers og ultra-high-pressure homogenizers:

Arbejdsprincippet for homogenisatoren er som følger:

1. Materialet presses ind i den homogeniserende ventil med en højtrykspumpe.

2. Materialet accelereres i det smalle hul i den homogeniserende ventil for at danne en højhastighedsstråle.

3. Den højhastighedsstråle rammer ventilsædet og genererer stærk forskydningsstyrke og turbulens, der finjusterer og blander materialet jævnt.

4. Når materialet passerer gennem den homogeniserende ventil, falder trykket kraftigt og genererer en kavitationseffekt, som yderligere fremmer forfining og homogenisering af materialet.

5. Det homogeniserede materiale afkøles af kølesystemet for at forhindre, at materialet forværres.

Applikationsfeltet for homogenisatoren er meget bredt, herunder:

• Fødevareindustri: såsom homogenisering af mejeriprodukter, drikkevarer, krydderier osv.

• Kemisk industri: såsom spredning og homogenisering af pigmenter, belægninger, blæk osv.

• Farmaceutisk industri: såsom homogenisering og emulgering af lægemiddelpræparater, vacciner osv.

• Kosmetikindustri: såsom forberedelse og homogenisering af emulsioner, cremer osv.

De tekniske træk ved homogenisatoren inkluderer:

1. God homogeniseringseffekt: Det kan forfine væskerne i forskellige faser til mikron eller endda nanometerniveau, hvilket forbedrer systemets ensartethed og stabilitet.

2. Højt energiforbrug: Da homogeniseringsprocessen kræver højt tryk, er energiforbruget højt, men energiforbruget kan reduceres ved at optimere design- og driftsparametre.

3. Ren og hygiejnisk: Homogenisatoren vedtager et fuldt lukket design, der kan opnå ren produktion og imødekomme hygiejnekravene i fødevare-, farmaceutiske og andre industrier.

4. Kontinuerlig produktion: Homogenisatoren kan opnå kontinuerlig fodring og udledning, hvilket er velegnet til storskala industriel produktion.

   
   

For yderligere at forbedre homogeniseringseffekten og effektiviteten kan følgende foranstaltninger vedtages:

1. Optimer design af homogeniseringsventilen, såsom anvendelse af homogeniseringsventiler med flere trin, specielle materialer og overfladebehandling osv. For at øge forskydningsstyrken og turbulensintensiteten.

2. Brug homogenisering af flere trin, det vil sige, at materialet passerer gennem flere homogeniseringsventiler i rækkefølge, forstærker og homogeniseres gradvist og forbedrer homogeniseringseffekten.

3. Kombiner andre teknologier, såsom ultralydsassisteret homogenisering, membranhomogenisering osv., For yderligere at forbedre homogeniseringseffektiviteten og ensartetheden.

4. Optimer procesparametre, såsom tryk, temperatur, strømning osv., I henhold til materialegenskaberne og produktkravene, for at forbedre homogeniseringseffekten og effektiviteten.

Emulgator

En emulgator er en enhed, der blander to eller flere ikke -blandbare væsker og forbereder en stabil emulsion. Emulsificeringsprocessen forbedrer de spredte fasedråber og spreder dem i den kontinuerlige fase gennem mekaniske handlinger (såsom forskydning, turbulens osv.), Og reducerer samtidig grænsefladespændingen ved at tilføje emulgatorer såsom overfladeaktive stoffer for at forhindre dråber i at coalescing og til sidst danner en stabil emulsvand. Hovedkomponenterne i emulgatoren inkluderer emulgeringstønde, agitator, homogenisering af pumpe og køleanordning.

Almindelige typer emulgatorer er:

1. Høj forskydningsemulgator: Den bruger et højhastigheds roterende forskydningshoved til at generere stærk forskydningsstyrke og turbulens i væsken, så dråberne raffineres og spredes. Det er velegnet til flydende væske-systemer med lav til medium viskositet. Forskydningshovedet af den høje forskydningsemulgator vedtager normalt en serreret eller porøs struktur for at øge forskydningsstyrken og turbulensintensiteten.

2. Ultrasonisk emulgator: Den bruger den ultralyds kavitationseffekt til at generere små bobler i væsken. Når boblerne brast, genererer de stærk slagkraft og turbulens, der foredlemmer og spreder dråberne. Det er velegnet til høj viskositet og emulgering på nano-niveau. Ultralydsemulgatorer er normalt udstyret med højeffekt ultralydgeneratorer og sonder for at opnå højeffektiv og høje ensartethedsemulsificering.

3. Membranemulgator: Den bruger en mikroporøs membran til at ekstrudere og forskydes den spredte fase i små dråber. Det er velegnet til forberedelse af monodisperse og størrelsesstyrede emulsioner. Membranemulgatoren kan præcist kontrollere partikelstørrelsen og fordelingen af ​​emulsionen ved at justere parametre, såsom membranporestørrelse, transmembrantryk og forskydningshastighed.

4. Højtrykshomogeniseringsemulgator: Pre-emulsionen pumpes ind i homogeniseringsventilen ved hjælp af en højtrykspumpe, og dråberne klippes, raffineres og spredes under højt tryk. Det er velegnet til højviskositet og vanskelige at emulgeres systemer. Højtrykshomogeniseringsemulgatorer er normalt udstyret med multi-trins homogeniseringsventiler og kølesystemer for at opnå højeffektiv og høje ensartet emulgering.

5. Vakuumemulgerende mixer : Homogeniseringsemulgering under vakuumbetingelser kan effektivt fjerne bobler i systemet og forbedre emulsionens stabilitet og ensartethed. Vakuumemulgeringsmixeren er normalt udstyret med komponenter, såsom vakuumpumper, homogeniseringspumper og homogeniseringsventiler, som kan opnå flere funktioner såsom afgasning, homogenisering og emulgering af emulsionen.

   
   

Karakteristika og anvendelser af forskellige typer emulgatorer:

Applikationsområdet for emulgatorer er meget bredt, såsom mad, kosmetik, medicin, pesticider, belægninger og andre industrier, der bruges til at tilberede forskellige emulsionsprodukter, såsom mælk, fløde, salatdressing, hudplejeprodukter, medicinske emulsioner, pesticidophæng osv.

Når du bruger en emulgator, skal du være opmærksom på følgende driftspunkter:

1. Vælg passende emulgeringsudstyr og procesparametre, såsom hastighed, temperatur, tid osv., Og optimer dem i henhold til egenskaberne for råmaterialerne og produktkravene.

2. Kontroller råmaterialet og tilsætningsordren, såsom at tilføje den kontinuerlige fase først og derefter den spredte fase, hvilket vil hjælpe med at forbedre emulgeringseffektiviteten og stabiliteten.

3. Om nødvendigt kan emulgatorer, stabilisatorer og andre tilsætningsstoffer tilføjes for at forbedre dannelsen og stabiliteten af ​​emulsionen. Almindelige anvendte emulgatorer inkluderer æggeblomme lecithin, tween, fedtsyre glycerid osv., Og almindeligt anvendte stabilisatorer inkluderer xanthan tyggegummi, carrageenan, carboxymethylcellulose osv.

4. Vær opmærksom på temperaturkontrol under emulgering for at undgå overdreven temperatur, der forårsager forringelse af emulsion eller demulgering. Generelt bør emulgeringstemperaturen ikke overstige 60 ° C, og varmefølsomme materialer kræver lavere temperaturer.

5. Efter emulgering kan efterbehandlinger, såsom homogenisering og sterilisering, udføres for yderligere at forbedre emulsionens kvalitet og stabilitet. Homogeniseringstrykket er generelt 10-60MPa, steriliseringstemperaturen er generelt 110-130 ° C, og tiden er 2-10 sekunder.

   
   

For yderligere at forbedre emulgeringseffekten og effektiviteten kan følgende foranstaltninger vedtages:

1. Optimer design af emulgeringsudstyr, såsom anvendelse af speciel formede omrøringspadler, emulgering af flere trin, homogenisering med højtryk osv., For at øge forskydningsstyrken og turbulensintensiteten.

2. Optimer emulgeringsprocessen, såsom to-trins emulgering, mikrokanalsemulgering, membranemulgering osv., For at forbedre emulgeringseffektiviteten og ensartetheden.

3. Rationelt udvalgte emulgatorer og stabilisatorer, såsom valg af emulgatorer i henhold til den hydrofile-lipofile balanceværdi (HLB-værdi), og valg af stabilisatorer i henhold til emulsionstypen og pH-værdien for at forbedre dannelsen og stabiliteten af ​​emulsionen.

4. Brug onlineovervågning og automatiske kontrolteknologier, såsom online partikelstørrelsesanalyse, online viskositetsmåling, automatisk batching og temperaturstyring, for at opnå realtidsoptimering og kvalitetskontrol af emulgeringsprocessen.

Mixer

En mixer er en enhed, der blander to eller flere materialer og opnår ensartet spredning. Det er vidt brugt i multifase-blandingsprocesser såsom fastfasteret, flydende væske og gas-væske. De strukturelle træk ved mixeren inkluderer:

1. Blanding af tønde: Bruges til at holde de materialer, der skal blandes, og formen og størrelsen bestemmes i henhold til proceskravene og produktionsskalaen. Almindelige blanding af tøndeformer inkluderer cylindrisk, konisk, firkant osv., Og materialerne inkluderer rustfrit stål, emalje, glasfiber osv.

2. Agitator: Installeret i blanding af tønde blandes materialerne og spredes gennem rotationsbevægelse. Almindelige typer inkluderer padle -type, anktortype, spiralbåndstype osv. Den geometriske form, størrelse og layout af agitatoren har en vigtig indflydelse på blandingseffekten.

3. DRIVE -enhed: Tilvejebringer den strøm, der kræves af agitatoren, såsom motor, reduktion osv. Kraften, hastigheden og transmissionstilstanden på drevenheden skal vælges i henhold til mixerens skala- og proceskrav.

4. Indløbs- og udløbsenhed: Brugt til tilsætning og udladning af materialer, såsom mandehuller, ventiler, pumper osv. Positionen, størrelsen og typen af ​​ind- og udløbsenheden skal designes i henhold til arten af ​​materialet og produktionskravene.

   
   

Arbejdsprincippet for mixeren er at generere forskydningsstyrke, turbulens og konvektion i materialet gennem agitatorens rotationsbevægelse, så materialet kontinuerligt spredes og blandes og når til sidst en ensartet fordelingstilstand. Typen og strukturen af ​​agitatoren har en vigtig indflydelse på blandingseffekten, og den skal vælges og optimeres i henhold til materialegenskaber og procesbehov. Almindelige agitatortyper og egenskaber er vist i følgende tabel:

Mixere er egnede til en lang række materialer, herunder:

• Pulveriserede og granulære faste materialer, såsom pulvere, granuler, fibre osv. Almindeligt anvendte faste faste faste mixere inkluderer V-type blandere, dobbeltkegleblandere, båndblandere osv.

• Flydende materialer, såsom opløsninger, suspensioner, emulsioner osv. Almindeligt anvendte flydende-væske-mixere inkluderer paddle-agitatorer, statiske mixere, emulgatorer osv.

• Gasformige materialer, såsom luft, damp osv., Bruges til at opnå gas-væskeblanding. Almindeligt anvendte gas-væske-mixere inkluderer boblende agitatorer, rørformede statiske mixere, jetblandere osv.

Mixerens effektivitet afhænger hovedsageligt af følgende faktorer:

1. Blandingsmekanisme: Forskellige blandingsmekanismer (såsom konvektionsblanding, forskydningsblanding, diffusionsblanding osv.) Svarer til forskellige blandingseffektiviteter. Konvektionsblanding er hovedsageligt afhængig af den makroskopiske strøm af materialer for at opnå blanding, forskydningsblanding er hovedsageligt afhængig af forskydningsstyrken for at ødelægge materiel agglomeration for at opnå blanding, og diffusionsblanding er hovedsageligt afhængig af den mikroskopiske bevægelse af materialer for at opnå blanding.

2. Agitatortype: Valg af den rigtige agitatortype (såsom padle -type, anktortype, båndtype osv.) Kan forbedre blandingseffektiviteten markant. Geometrien, størrelsen og layoutet af agitatoren vil påvirke blandingseffekten.

3. Omrøringshastighed: Jo højere omrøringshastighed, jo højere er blandingseffektiviteten, men for høj hastighed kan få materialet til at bryde eller forringes. Den omrørende hastighed skal optimeres i henhold til de materielle egenskaber og blandingskrav. Generelt et dimensionelt nummer (såsom torden

Konklusion

Kort sagt er der mange typer blandingsudstyr, hver med sit eget unikke arbejdsprincip og applikationsfelt. At forstå egenskaber og fordele ved forskellige blandingsudstyr, vælge passende udstyr og optimere procesparametre er vigtige for at forbedre blandingseffektivitet og produktkvalitet.

Wejings emulgerende mixer vedtager avanceret design- og fremstillingsteknologi, har fremragende ydelse, er vidt brugt i mad, kosmetik, medicin og andre industrier og er dybt tillid til af kunder. Hvis du har brug for hjælp til udvælgelse og anvendelse, bedes du kontakte Wejing, vi vil helhjertet give dig professionel teknisk support og tjenester.