انواع تجهیزات اختلاط

تجهیزات اختلاط نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می کند. چه در مواد شیمیایی ، دارویی ، مواد غذایی یا سایر زمینه ها ، تجهیزات اختلاط کارآمد و قابل اعتماد ضروری است. انواع مختلفی از تجهیزات اختلاط وجود دارد که هرکدام دارای اصل کار منحصر به فرد خود و دامنه کاربرد هستند.

این وبلاگ به طور عمیق انواع متداول تجهیزات اختلاط ، از جمله اصول کار ، مناطق کاربردی ، مزایا و مضرات آنها را بررسی می کند و برخی از پیشنهادات عملی را برای انتخاب تجهیزات اختلاط ارائه می دهد تا به خوانندگان کمک کند تا از تجهیزات اختلاط برای بهبود بهره وری تولید و کیفیت محصول استفاده کنند.

تعریف تجهیزات مخلوط کردن

تجهیزات اختلاط وسیله ای است که از عملکرد مکانیکی یا سایر نیروهای خارجی استفاده می کند تا دو یا چند ماده را به طور مساوی در سطح مولکولی ، ذرات یا ماکروسکوپی توزیع کند. از دیدگاه مهندسی ، فرآیند اختلاط معمولاً شامل مکانیسم های کلیدی زیر است:

• مخلوط کردن همرفت: جریان کلی مواد

• مخلوط برشی: اختلاف سرعت بین لایه های مجاور

• اختلاط پراکنده: تجزیه آگلومره ها

• انتشار مولکولی: حرکت خود به خود در مقیاس مولکولی

طبقه بندی تجهیزات اختلاط

طبقه بندی با روش اختلاط

با توجه به روش اختلاط ، تجهیزات اختلاط را می توان به طور عمده به سه دسته تقسیم کرد: اختلاط مکانیکی ، چرخش گرانش و میکسر استاتیک. در میان آنها ، تجهیزات اختلاط مکانیکی شامل میکسر دستمال ، میکسر روبان ، میکسر سیاره ای و میکسر لنگر است. تجهیزات جابجایی گرانش عمدتا شامل میکسر نوع V ، میکسر مخروطی دوتایی و میکسر طبل شیب دار است. میکسر استاتیک شامل خط لوله و انواع صفحه است.

برای نشان دادن این طبقه بندی ها با وضوح بیشتری ، می توانید به جدول زیر مراجعه کنید:

طبقه بندی توسط زمینه های کاربردی تجهیزات اختلاط

علاوه بر طبقه بندی با روش هم زدن ، زمینه برنامه یکی دیگر از استانداردهای طبقه بندی برای میکسر است. با توجه به طبقه بندی زمینه کاربرد ، تجهیزات اختلاط را می توان به سه دسته تقسیم کرد: تجهیزات مخلوط کردن مایع ، تجهیزات اختلاط پودر و تجهیزات امولسیون. در میان آنها ، تجهیزات اختلاط مایع شامل آشوبگرهای کم سرعت ، پراکندگی های برشی بالا و همگن کننده است. تجهیزات مخلوط کردن پودر عمدتا شامل میکسر روبان ، میکسرهای مخروطی و میکسر مارپیچ است. تجهیزات امولسیون شامل هموژورهای فشار قوی ، امولسیفری ها و پراکندگی ها است.

توضیح دقیق تجهیزات اصلی اختلاط

همگن

هموژنیزر وسیله ای است که مایعات از مراحل مختلف (مانند مایع مایع یا مایع مایع) را مخلوط می کند و اندازه ذرات را اصلاح می کند. این فشار زیاد برای عبور مایعات از یک شکاف باریک اعمال می شود و از نیروی برشی ، تلاطم و اثرات کاویتاسیون استفاده می کند تا مایعات مراحل مختلف به حالت اختلاط یکنواخت برسند. اجزای اصلی هموژنیزر شامل پمپ های پیستون فشار قوی ، دریچه های همگن کننده و سیستم های خنک کننده است.

همگن سازها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: هموژن سازهای فشار قوی و همگن سازهای فوق العاده فشار. 

فشار کار هموژورهای فشار قوی معمولاً بین 10-60mPa است که برای غذاهای همگن مانند محصولات لبنی و آب میوه ها مناسب است. فشار کار هموژورهای فشار بسیار بالا می تواند به 100-350MPA برسد ، که برای همگن سازی سطح نانو مناسب است ، مانند تهیه حامل های دارویی نانو سطح ، مواد آرایشی و غیره. جدول زیر تفاوت های اصلی بین همگن کننده های فشار قوی و هموژنر فوق العاده فشار خون بالا را نشان می دهد:

اصل کار هموژنیزر به شرح زیر است:

1. این ماده توسط یک پمپ فشار قوی به دریچه همگن فشار می یابد.

2. این ماده در شکاف باریک دریچه همگن کننده تسریع می شود تا یک جت با سرعت بالا تشکیل شود.

3. جت با سرعت بالا به صندلی دریچه برخورد می کند و نیروی برشی قوی و تلاطم ایجاد می کند ، که اصلاح و به طور مساوی مواد را مخلوط می کند.

4. پس از عبور مواد از طریق دریچه همگن ، فشار به شدت کاهش می یابد و یک اثر کاویتاسیون ایجاد می کند ، که این امر باعث تقویت پالایش و همگن سازی مواد می شود.

5. مواد همگن شده توسط سیستم خنک کننده خنک می شوند تا از خراب شدن مواد جلوگیری شود.

زمینه کاربرد همگن ساز بسیار گسترده است ، از جمله:

• صنایع غذایی: مانند همگن سازی محصولات لبنی ، نوشیدنی ها ، چاشنی ها و غیره

• صنعت شیمیایی: مانند پراکندگی و همگن سازی رنگدانه ها ، پوشش ها ، جوهرها و غیره.

• صنعت داروسازی: مانند همگن سازی و امولسیون آماده سازی دارو ، واکسن ها و غیره.

• صنعت لوازم آرایشی: مانند تهیه و همگن سازی امولسیون ، کرم و غیره.

ویژگی های فنی همگن کننده شامل موارد زیر است:

1. اثر همگن سازی خوب: می تواند مایعات مراحل مختلف را به سطح میکرون یا حتی نانومتر اصلاح کند ، به طور قابل توجهی یکنواختی و پایداری سیستم را بهبود بخشد.

2. مصرف انرژی بالا: از آنجا که فرآیند همگن سازی نیاز به فشار بالایی دارد ، مصرف انرژی زیاد است ، اما با بهینه سازی طراحی و پارامترهای عملیاتی می توان مصرف انرژی را کاهش داد.

3. تمیز و بهداشتی: هموژنایزر یک طراحی کاملاً محصور را اتخاذ می کند ، که می تواند به تولید تمیز برسد و نیازهای بهداشتی مواد غذایی ، دارویی و سایر صنایع را برآورده کند.

4. تولید مداوم: هموژنیزر می تواند به تغذیه و تخلیه مداوم دست یابد ، که برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ مناسب است.

   
   

به منظور بهبود بیشتر اثر همگن سازی و کارآیی ، اقدامات زیر قابل تصویب است:

1. بهینه سازی طراحی دریچه همگن سازی ، مانند استفاده از دریچه های همگن سازی چند مرحله ای ، مواد خاص و تصفیه سطح و غیره ، برای افزایش نیروی برشی و شدت تلاطم.

2. از همگن سازی چند مرحله ای استفاده کنید ، یعنی این ماده از طریق دریچه های همگن سازی متعدد به صورت توالی عبور می کند ، به تدریج اصلاح و همگن می شود و اثر همگن سازی را بهبود می بخشد.

3. برای بهبود بیشتر راندمان و یکنواختی همگن سازی ، فن آوری های دیگر ، مانند همگن سازی کمک به اولتراسونیک ، همگن سازی غشای و غیره را ترکیب کنید.

4. پارامترهای فرآیند ، مانند فشار ، دما ، جریان و غیره ، با توجه به خصوصیات مواد و الزامات محصول ، برای بهبود اثر همگن سازی و کارآیی بهینه سازی کنید.

امولسیون کننده

امولسیفایر وسیله ای است که دو یا چند مایع غیرقابل نفوذ را مخلوط کرده و یک امولسیون پایدار را تهیه می کند. فرآیند امولسیون ، قطرات فاز پراکنده را اصلاح می کند و آنها را از طریق اقدامات مکانیکی (مانند برشی ، آشفتگی و غیره) به مرحله مداوم پراکنده می کند و در عین حال با اضافه کردن امولسیفایرها مانند سوابق ، باعث کاهش امولسیون کننده ها مانند سوابق می شود و در نهایت یک امولسیون پایدار را تشکیل می دهد. اجزای اصلی امولسیفایر شامل بشکه امولسیون ، همزن ، پمپ همگن کننده و دستگاه خنک کننده است.

انواع متداول امولسیون کننده ها عبارتند از:

1. امولسیفایر برشی بالا: از یک سر برشی چرخشی با سرعت بالا برای تولید نیروی برشی قوی و تلاطم در مایع استفاده می کند ، به طوری که قطرات تصفیه شده و پراکنده می شوند. برای سیستم های مایع مایع با ویسکوزیته کم و متوسط ​​مناسب است. سر برشی امولسیفایر برشی بالا معمولاً یک ساختار دندانه دار یا متخلخل را برای افزایش نیروی برشی و شدت تلاطم اتخاذ می کند.

2. امولسیفایر اولتراسونیک: از اثر کاویتاسیون اولتراسونیک برای تولید حباب های ریز در مایع استفاده می کند. هنگامی که حباب ها ترکیدند ، آنها نیروی ضربه و تلاطم قوی ایجاد می کنند که قطرات را اصلاح و پراکنده می کند. برای ویسکوزیته بالا و امولسیون سطح نانو مناسب است. امولسیون کننده های اولتراسونیک معمولاً مجهز به ژنراتورهای اولتراسونیک با قدرت بالا برای دستیابی به امولسیون با راندمان بالا و یکنواختی بالا هستند.

3. امولسیفایر غشایی: از یک غشای ریز و درشت برای بیرون کشیدن و برشی فاز پراکنده به قطرات ریز استفاده می کند. این مناسب برای تهیه امولسیون های کنترل شده با اندازه و اندازه مناسب است. امولسیفایر غشایی می تواند با تنظیم پارامترهایی مانند اندازه منافذ غشای ، فشار ترانسمیبرن و میزان برشی ، اندازه ذرات و توزیع امولسیون را کنترل کند.

4. امولسیفایر همگن سازی فشار بالا: پیش از امولسیون با استفاده از یک پمپ فشار قوی به شیر همگن سازی پمپ می شود و قطرات تحت فشار زیاد برشی ، تصفیه و پراکنده می شوند. این برای سیستم های پر جنب و جوش بالا و سیستم های دشوار برای امولسیون مناسب است. امولسیفایر همگن سازی فشار بالا معمولاً مجهز به دریچه های همگن سازی چند مرحله ای و سیستم های خنک کننده برای دستیابی به امولسیون با راندمان بالا و یکنواختی بالا است.

5. میکسر امولسیون کننده خلاء : امولسیون همگن سازی در شرایط خلاء می تواند به طور موثری حباب های موجود در سیستم را از بین ببرد و ثبات و یکنواختی امولسیون را بهبود بخشد. میکسر امولسیون کننده خلاء معمولاً مجهز به مؤلفه هایی مانند پمپ های خلاء ، پمپ های همگن سازی و دریچه های همگن سازی است که می تواند به عملکردهای مختلفی مانند دفع ، همگن سازی و امولسیون امولسیون دست یابد.

   
   

خصوصیات و کاربردهای انواع مختلف امولسیفرها:

طیف وسیعی از امولسیفرها بسیار گسترده است ، مانند مواد غذایی ، مواد آرایشی ، دارو ، سموم دفع آفات ، پوشش ها و سایر صنایع ، که برای تهیه محصولات مختلف امولسیون مانند شیر ، خامه ، سس سالاد ، محصولات مراقبت از پوست ، امولسیون دارویی ، تعلیق سموم دفع آفات و غیره استفاده می شود.

هنگام استفاده از امولسیفایر ، باید به نقاط عملیاتی زیر توجه کنید:

1. تجهیزات امولسیون کننده مناسب و پارامترهای فرآیند مانند سرعت ، دما ، زمان و غیره را انتخاب کرده و آنها را با توجه به خواص مواد اولیه و نیازهای محصول بهینه کنید.

2. نسبت مواد اولیه و ترتیب اضافی را کنترل کنید ، مانند اضافه کردن مرحله مداوم ابتدا و سپس مرحله پراکنده ، که به بهبود راندمان و ثبات امولسیون کمک می کند.

3. در صورت لزوم ، امولسیون کننده ها ، تثبیت کننده ها و سایر مواد افزودنی می توانند برای بهبود شکل گیری و پایداری امولسیون اضافه شوند. امولسیون کننده های معمولاً مورد استفاده شامل لسیتین زرده تخم مرغ ، Tween ، گلیسیرید اسید چرب و غیره هستند و تثبیت کننده های معمولاً مورد استفاده شامل آدامس زانتان ، کاراژین ، سلولز کربوکسی متیل و غیره است.

4. برای جلوگیری از دمای بیش از حد باعث کاهش یا دفع امولسیون ، به کنترل دما در حین امولسیون توجه کنید. به طور کلی ، دمای امولسیون نباید از 60 درجه سانتیگراد تجاوز کند و مواد حساس به گرما به دمای پایین تر نیاز دارند.

5. پس از امولسیون سازی ، می توان پس از درمان مانند همگن سازی و عقیم سازی برای بهبود بیشتر کیفیت و پایداری امولسیون انجام شد. فشار همگن سازی به طور کلی 10-60mPa ، دمای عقیم سازی به طور کلی 110-130 درجه سانتیگراد و زمان 2-10 ثانیه است.

   
   

به منظور بهبود بیشتر اثر امولسیون و کارآیی ، اقدامات زیر قابل تصویب است:

1. بهینه سازی طراحی تجهیزات امولسیون ، مانند استفاده از دستمال های همزن خاص ، امولسیون چند مرحله ای ، همگن سازی فشار قوی و غیره ، برای افزایش نیروی برشی و شدت تلاطم.

2. بهینه سازی فرایند امولسیون ، مانند امولسیون دو مرحله ، امولسیون میکرو کانل ، امولسیون سازی غشایی و غیره ، برای بهبود راندمان امولسیون و یکنواختی.

3. امولسیفرها و تثبیت کننده های عقلانی را انتخاب کنید ، مانند انتخاب امولسیفرها با توجه به مقدار تعادل آبگریز لیپوفیلیک (مقدار HLB) و انتخاب تثبیت کننده ها با توجه به نوع امولسیون و مقدار pH برای بهبود شکل گیری و پایداری امولسیون.

4. برای دستیابی به بهینه سازی در زمان واقعی و کنترل کیفیت فرآیند امولسیون ، از فن آوری های نظارت آنلاین و کنترل خودکار مانند تجزیه و تحلیل اندازه ذرات آنلاین ، اندازه گیری ویسکوزیته آنلاین ، دسته بندی خودکار و کنترل دما استفاده کنید.

مخلوط کننده

میکسر وسیله ای است که دو یا چند ماده را مخلوط کرده و به پراکندگی یکنواخت می رسد. این ماده به طور گسترده در فرآیندهای مخلوط کردن چند فاز مانند جامد جامد ، مایع مایع و مایع مایع استفاده می شود. ویژگی های ساختاری میکسر شامل موارد زیر است:

1. مخلوط کردن بشکه: برای نگه داشتن مواد برای مخلوط کردن مواد استفاده می شود و شکل و اندازه با توجه به الزامات فرآیند و مقیاس تولید تعیین می شود. اشکال بشکه ای مخلوط مشترک شامل استوانه ای ، مخروطی ، مربع و غیره است و مواد شامل فولاد ضد زنگ ، مینا ، فایبرگلاس و غیره هستند.

2. Agitator: نصب شده در بشکه مخلوط ، مواد با حرکت چرخشی مخلوط و پراکنده می شوند. انواع متداول شامل نوع دست و پا زدن ، نوع لنگر ، نوع روبان مارپیچ و غیره است. شکل هندسی ، اندازه و چیدمان همزن تأثیر مهمی در اثر اختلاط دارد.

3. دستگاه درایو: قدرت مورد نیاز همزن ، مانند موتور ، کاهش دهنده و غیره را فراهم می کند. حالت قدرت ، سرعت و انتقال دستگاه درایو باید با توجه به مقیاس و الزامات فرآیند میکسر انتخاب شود.

4. دستگاه ورودی و خروجی: برای افزودن و تخلیه مواد مانند منهول ، دریچه ، پمپ و غیره استفاده می شود. موقعیت ، اندازه و نوع دستگاه ورودی و خروجی باید مطابق با ماهیت مواد و الزامات تولید طراحی شود.

   
   

اصل کار میکسر تولید نیروی برشی ، آشفتگی و همرفت در مواد از طریق حرکت چرخشی همزن است ، به طوری که مواد به طور مداوم پراکنده و مخلوط می شوند و در نهایت به حالت توزیع یکنواخت می رسد. نوع و ساختار همزن تأثیر مهمی در اثر اختلاط دارد و باید با توجه به خصوصیات مواد و الزامات فرآیند انتخاب و بهینه شود. انواع و ویژگی های همزن مشترک در جدول زیر نشان داده شده است:

میکسرها برای طیف گسترده ای از مواد از جمله:

• مواد جامد پودر و دانه ای مانند پودرها ، گرانول ها ، الیاف و غیره که معمولاً از میکسرهای جامد جامد استفاده می شوند شامل میکسرهای نوع V ، میکسرهای مخروطی دوتایی ، میکسرهای روبان و غیره هستند.

• مواد مایع ، مانند محلول ، تعلیق ، امولسیون و غیره که معمولاً میکسرهای مایع مایع استفاده می شوند شامل آشوبگرهای دست و پا ، میکسر استاتیک ، امولسیفایرها و غیره هستند.

• از مواد گازی مانند هوا ، بخار و غیره برای دستیابی به اختلاط گاز مایع استفاده می شود. میکسرهای مایع مایع معمولاً مورد استفاده شامل آشوبگرهای حباب ، میکسرهای استاتیک توبولار ، میکسرهای جت و غیره هستند.

کارآیی میکسر عمدتا به عوامل زیر بستگی دارد:

1. مکانیسم اختلاط: مکانیسم های مختلف اختلاط (مانند مخلوط کردن همرفت ، مخلوط برشی ، مخلوط کردن انتشار و غیره) با راندمان های مختلف اختلاط مطابقت دارد. مخلوط کردن همرفت عمدتاً به جریان ماکروسکوپی مواد برای دستیابی به اختلاط متکی است ، مخلوط برشی عمدتاً به نیروی برشی متکی است تا برای دستیابی به اختلاط از بین برود و مخلوط کردن انتشار به طور عمده به حرکت میکروسکوپی مواد برای دستیابی به اختلاط متکی است.

2. نوع همزن: انتخاب نوع همزن مناسب (مانند نوع دست و پا ، نوع لنگر ، نوع روبان و غیره) می تواند به طور قابل توجهی راندمان اختلاط را بهبود بخشد. هندسه ، اندازه و چیدمان همزن بر اثر اختلاط تأثیر می گذارد.

3. سرعت هم زدن: هرچه سرعت همزن بیشتر باشد ، راندمان اختلاط بیشتر می شود ، اما سرعت بسیار زیاد ممکن است باعث شکسته شدن یا خراب شدن مواد شود. سرعت همزن باید با توجه به خصوصیات مواد و نیازهای اختلاط بهینه شود. به طور کلی ، یک عدد بدون ابعاد (مانند رعد و برق

پایان

به طور خلاصه ، انواع مختلفی از تجهیزات اختلاط وجود دارد که هرکدام دارای اصل کار منحصر به فرد و زمینه کاربردی هستند. درک ویژگی ها و مزایای تجهیزات مختلف اختلاط ، انتخاب تجهیزات مناسب و بهینه سازی پارامترهای فرآیند برای بهبود کارایی اختلاط و کیفیت محصول ضروری است.

میکسر امولسیون کننده Wejing از فناوری پیشرفته طراحی و ساخت استفاده می کند ، عملکرد بسیار خوبی دارد ، به طور گسترده در مواد غذایی ، لوازم آرایشی ، پزشکی و سایر صنایع مورد استفاده قرار می گیرد و به مشتریان بسیار مورد اعتماد است. اگر در انتخاب و کاربرد به کمک نیاز دارید ، لطفاً با Wejing تماس بگیرید ، ما از صمیم قلب پشتیبانی و خدمات فنی حرفه ای را به شما ارائه می دهیم.