Sekoituslaitteiden tyypit

Sekoituslaitteilla on tärkeä rooli eri toimialoilla. Olipa kemiallinen, farmaseuttinen, elintarvike tai muut kentät, tehokas ja luotettava sekoituslaite on välttämätöntä. Sekoituslaitteita on monen tyyppisiä, jokaisella on oma ainutlaatuinen työperiaate ja soveltamisalueen laajuus.

Tässä blogissa tutkitaan perusteellisesti yleisiä sekoituslaitteita, mukaan lukien niiden työperiaatteet, sovellusalueet, edut ja haitat, ja tarjotaan joitain käytännön ehdotuksia sekoituslaitteiden valitsemiseksi auttaakseen lukijoita ymmärtämään ja soveltamaan sekoituslaitteita tuotannon tehokkuuden ja tuotteen laadun parantamiseksi.

Määritelmä sekoituslaitteita

Sekoituslaite on laite, joka käyttää mekaanista vaikutusta tai muita ulkoisia voimia, jotta kaksi tai useampi materiaali jakautuvat tasaisesti molekyyli-, hiukkas- tai makroskooppisella tasolla. Suunnittelun näkökulmasta sekoitusprosessi sisältää yleensä seuraavat avainmekanismit:

• Konvektiivinen sekoitus: Materiaalien kokonaisvirta

• Leikkaussekoitus: Nopeusero vierekkäisten kerrosten välillä

• Dispergoiva sekoitus: Agglomeraattien hajoaminen

• Molekyylidiffuusio: spontaani liike molekyyliasteikolla

Sekoituslaitteiden luokittelu

Luokittelu sekoittamalla menetelmä

Sekoitusmenetelmän mukaan sekoituslaitteet voidaan jakaa pääasiassa kolmeen luokkaan: mekaaninen sekoitus, painovoima- ja staattinen sekoitin. Niiden joukossa mekaaninen sekoituslaite sisältää melonsekoittimen, nauhasekoittimen, planeettasekoittimen ja ankkurisekoittimen; Gravity-kääntölaite sisältää pääasiassa V-tyyppisekoitin, kaksikartion sekoittimen ja kaltevan rumpusekoittimen; Staattinen sekoitin sisältää putkilinjan ja levytyypit.

Näiden luokitusten selkeämmän osoittamiseksi voit viitata seuraavaan taulukkoon:

Luokittelu sekoituslaitteiden levityskenttien mukaan

Luokituksen lisäksi sekoitusmenetelmällä sovelluskenttä on toinen sekoittimien luokittelustandardi. Sovelluskentän luokituksen mukaan sekoituslaitteet voidaan jakaa kolmeen luokkaan: nesteen sekoituslaitteet, jauheen sekoituslaitteet ja emulgointilaitteet. Niiden joukossa nestemäiset sekoituslaitteet sisältävät hitaasti nopeuttavat sekoittajat, korkean leikkauksen dispersiot ja homogenisaattorit; Jauhesekoituslaitteita sisältävät pääasiassa nauhasekoittimia, kartiosekoittimia ja spiraalisekoittimia; Emulgointilaitteita sisältävät korkeapaineisia homogenisaattoreita, emulgoijia ja dispersioita.

Yksityiskohtainen selitys pääasiallisista sekoituslaitteista

Homogenaattori

Homogenisaattori on laite, joka sekoittaa eri faasien (kuten nestemäisen nesteen tai kiinteän nesteen) nesteet ja hienosäätää hiukkaskokoa. Siinä on korkea paine, jotta neste kulkee kapean raon läpi ja käyttää leikkausvoimaa, turbulenssi- ja kavitaatiovaikutuksia, jotta eri vaiheiden nesteet saavuttavat tasaisen sekoitustilan. Homogenisaattorin pääkomponentteja ovat korkeapaineinen männän pumput, homogenisoivat venttiilit ja jäähdytysjärjestelmät.

Homogenisaattorit voidaan jakaa kahteen luokkaan: korkeapaineinen homogenisaattorit ja erittäin paineiset homogenisaattorit. 

Korkeapainehomogenisaattorien työpaine on yleensä välillä 10-60mPa, mikä sopii ruoan, kuten maitotuotteiden ja mehujen, homogenointiin. The working pressure of ultra-high-pressure homogenizers can reach 100-350MPa, which is suitable for nano-level homogenization and emulsification, such as the preparation of nano-level drug carriers, cosmetics, etc. The following table lists the main differences between high-pressure homogenizers and ultra-high-pressure homogenizers:

Homogenisaattorin toimintaperiaate on seuraava:

1. Materiaali puristetaan homogenisoiva venttiili korkeapainepumppulla.

2. Materiaali kiihtyy homogenisoivan venttiilin kapeassa raossa nopean suihkun muodostamiseksi.

3. Nopea suihkukone osuu venttiilin istuimeen tuottaen voimakkaan leikkausvoiman ja turbulenssin, joka hienosäätää ja sekoittaa materiaalia tasaisesti.

4. Kun materiaali kulkee homogenisoivan venttiilin läpi, paine laskee voimakkaasti, aiheuttaen kavitaatiovaikutuksen, mikä edelleen edistää materiaalin hienostumista ja homogenisointia.

5. Homogenisoitu materiaali jäähdytetään jäähdytysjärjestelmällä materiaalin heikentymisen estämiseksi.

Homogenisaattorin sovelluskenttä on erittäin leveä, mukaan lukien:

• Elintarviketeollisuus: kuten maitotuotteiden, juomien, mausteiden jne. Homogenisointi, jne.

• Kemianteollisuus: kuten pigmenttien, pinnoitteiden, musteiden, jne. Dispersio ja homogenisointi

• Lääketeollisuus: kuten lääkkeen valmistelujen, rokotteiden jne. Homogenointi ja emulgointi, jne.

• Kosmetiikkateollisuus: kuten emulsioiden, voiteiden, jne. Valmistelu ja homogenointi jne.

Homogenisaattorin teknisiä piirteitä ovat:

1. Hyvä homogenointivaikutus: Se voi tarkentaa eri faasien nesteet mikronia tai jopa nanometritasolle, mikä parantaa merkittävästi järjestelmän tasaisuutta ja stabiilisuutta.

2. Suuri energiankulutus: Koska homogenointiprosessi vaatii korkeaa painetta, energiankulutus on korkea, mutta energiankulutusta voidaan vähentää optimoimalla suunnittelu- ja käyttöparametrit.

3. Puhdas ja hygieeninen: Homogenisaattori käyttää täysin suljettua suunnittelua, joka voi saavuttaa puhtaan tuotannon ja täyttää elintarvike-, lääke- ja muiden toimialojen hygieniavaatimukset.

4. Jatkuva tuotanto: Homogenisaattori voi saavuttaa jatkuvan ruokinnan ja purkautumisen, joka sopii laajamittaiseen teollisuustuotantoon.

   
   

Homogenointivaikutuksen ja tehokkuuden parantamiseksi voidaan edelleen toteuttaa seuraavat toimenpiteet:

1. Optimoi homogenointiventtiilin suunnittelu, kuten käyttämällä monivaiheista homogenointiventtiilejä, erityisiä materiaaleja ja pintakäsittelyä jne. Leikkausvoiman ja turbulenssin voimakkuuden lisäämiseksi.

2. Käytä monivaiheista homogenisointia, toisin sanoen materiaali kulkee useiden homogenointiventtiilien läpi järjestyksessä, hienosäätää ja homogenisoi vähitellen ja parantaa homogenointivaikutusta.

3. Yhdistä muut tekniikat, kuten ultraääni -avustettu homogenointi, membraanin homogenointi jne., Jotta homogenisointitehokkuuden ja yhdenmukaisuuden parantamiseksi edelleen.

4. Optimoi prosessiparametrit, kuten paine, lämpötila, virtaus jne. Materiaalien ominaisuuksien ja tuotevaatimusten mukaan homogenointivaikutuksen ja tehokkuuden parantamiseksi.

Emulgointiaine

Emulgifer on laite, joka sekoittaa kaksi tai useampaa sekoittumatonta nestettä ja valmistaa vakaan emulsion. Emulgointiprosessi tarkentaa dispergoituneita vaihepisaroita ja hajottaa ne jatkuvaan vaiheeseen mekaanisten vaikutusten (kuten leikkaus, turbulenssi jne.) Kautta, ja vähentää samalla rajapinnan jännitystä lisäämällä emulgointiaineita, kuten pinta -aktiivisia aineita, estämään pisaroiden yhdistämisen ja lopulta muodostaa vakaan emulsiot. Emulgiferin pääkomponentteja ovat emulgointitynnyri, agitaattori, homogenisoiva pumppu ja jäähdytyslaite.

Yleisiä emulgointiainetyyppejä ovat:

1. Korkea leikkausemuljain: Se käyttää nopeaa pyörivää leikkauspäätä voimakkaan leikkausvoiman ja turbulenssin tuottamiseksi nesteessä siten, että pisarat ovat hienostuneita ja hajaantuneita. Se sopii neste-nestejärjestelmiin, joissa on matala tai keskisuuntainen viskositeetti. Korkean leikkausmulsiferin leikkauspää omaksuu yleensä hammastetun tai huokoisen rakenteen leikkausvoiman ja turbulenssin voimakkuuden lisäämiseksi.

2. Ultraääniemuljain: Se käyttää ultraääni kavitaatiotehostetta pienten kuplien tuottamiseen nesteessä. Kun kuplat räjähtivät, ne aiheuttavat voimakasta iskuvoimaa ja turbulenssia, jotka tarkentavat ja hajauttavat pisarat. Se sopii korkeaan viskositeettiin ja nanotason emulgointiin. Ultraäänemulerit on yleensä varustettu suuritehoisilla ultraäänigeneraattoreilla ja koettimilla korkean tehokkuuden ja korkean yhdenmukaisuuden emulgoitumisen saavuttamiseksi.

3. Kalvojen emulgoija: Se käyttää mikrohuokoista kalvoa dispergoituneiden vaiheen purkamiseen ja leikkaamiseen pieniin pisaroihin. Se soveltuu monodispersioiden ja koon hallittujen emulsioiden valmisteluun. Kalvon emulgoija voi tarkasti hallita emulsion hiukkaskokoa ja jakautumista säätämällä parametreja, kuten kalvon huokoskoko, kalvon läpäisypaine ja leikkausnopeus.

4. Korkeapaineen homogenointi emulgoija: Preemulsio pumpataan homogenointiventtiiliin käyttämällä korkeapainepumppua, ja pisarat leikataan, puhdistetaan ja dispergoituu korkean paineessa. Se soveltuu korkean viskositeetin ja vaikeasti emulsiointijärjestelmiin. Korkeapaineen homogenointiemulgit on yleensä varustettu monivaiheisilla homogenointiventtiileillä ja jäähdytysjärjestelmillä korkean tehokkuuden ja korkean erimielisyyden saavuttamiseksi.

5. Tyhjiö emulgoiva sekoitin : Homogenisointi emulgointi tyhjiöolosuhteissa voi tehokkaasti poistaa järjestelmän kuplia ja parantaa emulsion stabiilisuutta ja tasaisuutta. Tyhjiö emulgoiva sekoitin on yleensä varustettu komponenteilla, kuten tyhjiöpumppuilla, homogenointipumpuilla ja homogenointiventtiileillä, jotka voivat saavuttaa useita toimintoja, kuten kaasunpoistoa, homogenisointia ja emulsiota emulgointia.

   
   

Erityyppisten emulgointioiden ominaisuudet ja sovellukset:

Emulgifers -levitysalue on erittäin laaja, kuten ruoka, kosmetiikka, lääketiede, torjunta -aineet, pinnoitteet ja muut teollisuudenalat, joita käytetään erilaisten emulsiotuotteiden, kuten maiton, kerman, salaattikastikkeen, ihonhoitotuotteiden, lääketieteellisten emulsioiden, torjunta -aineiden suspensioiden jne. Valmistamiseen.

Kun käytät emulgointia, sinun on kiinnitettävä huomiota seuraaviin käyttöpisteisiin:

1. Valitse sopivat emulgointivälineet ja prosessiparametrit, kuten nopeus, lämpötila, aika jne., Ja optimoi ne raaka -aineiden ja tuotevaatimusten ominaisuuksien mukaisesti.

2. Hallitse raaka -ainesuhdetta ja lisäysjärjestystä, kuten ensin jatkuvan vaiheen lisääminen ja sitten dispergoituneen vaiheen, joka auttaa parantamaan emulgointiasuhdetta ja stabiilisuutta.

3. Tarvittaessa emulgointiaineita, stabilointiaineita ja muita lisäaineita voidaan lisätä emulsion muodostumisen ja stabiilisuuden parantamiseksi. Yleisesti käytettyjä emulgointiaineita ovat munankeltuainen lesitiini, tontti, rasvahappoglyseridi jne. Ja yleisesti käytettyjä stabilointiaineita ovat ksantaanikumi, karrageenia, karboksimetyyliselluloosa jne.

4. Kiinnitä huomiota lämpötilan hallintaan emulgoitumisen aikana, jotta vältetään liiallinen lämpötila, joka aiheuttaa emulsion heikkenemistä tai demulgifikaatiota. Yleensä emulgointilämpötila ei saa ylittää 60 ° C, ja lämpöherkät materiaalit vaativat alhaisempia lämpötiloja.

5. Emulgaation jälkeen voidaan suorittaa käsittelyt, kuten homogenisointi ja sterilointi, emulsion laadun ja stabiilisuuden parantamiseksi edelleen. Homogenointipaine on yleensä 10-60MPa, sterilointilämpötila on yleensä 110-130 ° C ja aika on 2-10 sekuntia.

   
   

Emulgointivaikutuksen ja tehokkuuden parantamiseksi voidaan edelleen toteuttaa seuraavat toimenpiteet:

1. Optimoi emulgointilaitteiden suunnittelu, kuten käyttämällä erityismuotoisia sekoittavia meloja, monivaiheista emulgointia, korkeapaineista homogenisointia jne. Leikkausvoiman ja turbulenssin voimakkuuden lisäämiseksi.

2. Optimoi emulgointiprosessi, kuten kaksivaiheinen emulgointi, mikrokanavan emulgointi, membraanin emulgointi jne. Emulgifikaatiotehokkuuden ja yhdenmukaisuuden parantamiseksi.

3. Valitse rationaalisesti emulgoijat ja stabilointiaineet, kuten emulgoijien valitseminen hydrofiilisen lipofiilisen tasapainon arvon (HLB-arvo) mukaisesti ja stabilointiaineiden valitseminen emulsiotyypin ja pH-arvon mukaan emulsion muodostumisen ja stabiilisuuden parantamiseksi.

4. Käytä online-valvontaa ja automaattisia ohjaustekniikoita, kuten online-hiukkaskokoanalyysi, online-viskositeetin mittaus, automaattinen erä ja lämpötilanhallinta reaaliaikaisen optimoinnin ja emulgointiprosessin laadunvalvonnan saavuttamiseksi.

Mikseri

Sekoitin on laite, joka sekoittaa kaksi tai useampia materiaaleja ja saavuttaa tasaisen dispersion. Sitä käytetään laajasti monivaiheisissa sekoitusprosesseissa, kuten kiinteän kiinteän, nesteen ja kaasun nesteen. Sekoittimen rakenteellisia piirteitä ovat:

1. Sekoitus tynnyri: Käytetään sekoitettavien materiaalien pitämiseen, ja muoto ja koko määritetään prosessivaatimusten ja tuotantoasteikon mukaisesti. Yleisiä sekoitustynnyrimuotoja ovat lieriömäiset, kartiomaiset, neliöt jne., Ja materiaalit sisältävät ruostumattomasta teräksestä, emali, lasikuitu jne.

2. Trataattori: Sekoitustynnyriin asennettu materiaalit sekoitetaan ja dispergoivat pyörimisliikkeen kautta. Yleisiä tyyppejä ovat melatyyppi, ankkurityyppi, spiraalinauhatyyppi jne. Agitaattorin geometrisellä muodolla, koko ja asettelu on tärkeä vaikutus sekoitusvaikutukseen.

3. Ajauslaite: Tarjoaa sekoittimen, kuten moottorin, pelkistimen jne. Vaadittavan virran, joka on valintalaitteen teho, nopeus ja siirtotila, on valittava sekoittimen mittakaavan ja prosessivaatimusten mukaisesti.

4. Sisustus- ja poistolaite: Käytetään materiaalien, kuten kaivojen, venttiilien, pumppujen jne. Lisäämiseen ja purkamiseen, sisääntulon ja poistolaitteen sijainti, koko ja tyyppi on suunniteltava materiaalin ja tuotantovaatimusten luonteen mukaan.

   
   

Sekoittimen toimintaperiaatteena on tuottaa leikkausvoimaa, turbulenssia ja konvektiota materiaalissa sekoittajan kiertoliikkeen kautta siten, että materiaali dispergoituu jatkuvasti ja sekoitetaan ja lopulta saavuttaa tasaisen jakautumistilan. Tratorin tyypillä ja rakenteella on tärkeä vaikutus sekoitusvaikutukseen, ja se on valittava ja optimoitava materiaalien ominaisuuksien ja prosessivaatimusten mukaisesti. Seuraavassa taulukossa on esitetty yleiset sekoittajatyypit ja ominaisuudet:

Sekoittimet sopivat monenlaisiin materiaaleihin, mukaan lukien:

• Jauhemaiset ja rakeiset kiinteät materiaalit, kuten jauheet, rakeet, kuidut jne. Yleisesti käytettyjä kiinteiden kiinteitä sekoittimia ovat V-tyyppiset sekoittimet, kaksikartiosekoittimet, nauhasekoittimet jne.

• Nestemäiset materiaalit, kuten liuokset, suspensiot, emulsiot jne. Yleisesti käytettyjä nesteen nesteen sekoittimia ovat melantogitaattorit, staattiset sekoittimet, emulgit jne.

• Kaasumaisia ​​materiaaleja, kuten ilmaa, höyryä jne. Yleisesti käytettyjä kaasu-neste-sekoittimia ovat kuplivat agitaattorit, putkimaiset staattiset sekoittimet, suihkukonserkerit jne.

Sekoittimen tehokkuus riippuu pääasiassa seuraavista tekijöistä:

1. Sekoitusmekanismi: Erilaiset sekoitusmekanismit (kuten konvektiosekoitus, leikkaussekoitus, diffuusion sekoitus jne.) Vastaa erilaisia ​​sekoitustehokkuutta. Konvektiosekoitus riippuu pääasiassa materiaalien makroskooppisesta virtauksesta sekoittumisen saavuttamiseksi, leikkaussekoittaminen riippuu pääasiassa leikkausvoimasta materiaalin agglomeraation tuhoamiseksi sekoittumisen saavuttamiseksi ja diffuusion sekoittaminen riippuu pääasiassa materiaalien mikroskooppisesta liikkeestä sekoittumisen saavuttamiseksi.

2. Agitatorityyppi: Oikean agitaattorityypin valitseminen (kuten melatyyppi, ankkurityyppi, nauhatyyppi jne.) Voi parantaa merkittävästi sekoitustehokkuutta. Agitaattorin geometria, koko ja asettelu vaikuttavat sekoitusvaikutukseen.

3. Sekoittavan nopeuden: Mitä suurempi sekoitusnopeus, sitä suurempi sekoitustehokkuus, mutta liian korkea nopeus voi aiheuttaa materiaalin murtumisen tai huononemisen. Sekoitusnopeus on optimoitava materiaalin ominaisuuksien ja sekoitusvaatimusten mukaisesti. Yleensä ulottumaton luku (kuten ukkonen

Johtopäätös

Lyhyesti sanottuna, on olemassa monen tyyppisiä sekoituslaitteita, jokaisella on oma ainutlaatuinen työperiaate ja sovelluskenttä. Eri sekoituslaitteiden ominaisuuksien ja etujen ymmärtäminen, sopivien laitteiden valitseminen ja prosessiparametrien optimointi ovat välttämättömiä sekoitustehokkuuden ja tuotteen laadun parantamiseksi.

Wejingin emulgoiva Mixer omaksuu edistyneen suunnittelu- ja valmistustekniikan, on erinomainen suorituskyky, sitä käytetään laajasti elintarvikkeissa, kosmetiikassa, lääketieteessä ja muissa toimialoissa, ja asiakkaat luottavat siihen syvästi. Jos tarvitset apua valinnassa ja sovelluksessa, ota yhteyttä Wejingiin, tarjoamme sinulle koko sydämestäni ammatillista teknistä tukea ja palveluita.