Mixenapparatuur speelt een cruciale rol in verschillende industrieën. Of het nu in chemische, farmaceutische, voedsel of andere velden is, efficiënte en betrouwbare mengapparatuur is onmisbaar. Er zijn veel soorten mengapparatuur, elk met een eigen unieke werkingsprincipe en toepassingsbereik.
Deze blog onderzoekt diepgaand de veel voorkomende soorten mengapparatuur, inclusief hun werkprincipes, toepassingsgebieden, voor- en nadelen, en geeft een aantal praktische suggesties voor het selecteren van mengapparatuur om lezers te helpen beter te begrijpen en mengapparatuur toe te passen om de productie -efficiëntie en productkwaliteit te verbeteren.
Definitie van mengapparatuur
Een mengapparatuur is een apparaat dat mechanische werking of andere externe krachten gebruikt om twee of meer materialen gelijkmatig verdeeld te maken op moleculair, deeltje of macroscopisch niveau. Vanuit technisch perspectief omvat het mengproces meestal de volgende belangrijke mechanismen:
Convectieve mengen: de totale stroom van materialen
Shear Mixing: het snelheidsverschil tussen aangrenzende lagen
Dispersieve mixen: het uiteenvallen van agglomeraten
Moleculaire diffusie: spontane beweging op moleculaire schaal
Classificatie van mengapparatuur
Classificatie door de mengmethode
Volgens de mengmethode kan mengapparatuur voornamelijk worden verdeeld in drie categorieën: mechanisch mengen, zwaartekracht flipping en statische mixer. Onder hen omvat mechanische mengapparatuur paddle mixer, lintmixer, planetaire mixer en ankermixer; Gravity-flipping-apparatuur omvat voornamelijk V-type mixer, dubbele kegelmixer en hellende trommelmixer; Statische mixer omvat pijpleiding en plaattypen.
Om deze classificaties duidelijker te laten zien, kunt u naar de volgende tabel verwijzen: Type
| Mixing Methode | Apparatuur |
| Mechanisch mengen | Paddle mixer, lintmixer, planetaire mixer, ankermixer |
| Zwaartekracht flippen | V-type mixer, dubbele kegelmixer, hellende drummixer |
| Statische mixer | Pijpleidingstatische mixer, plaatstatische mixer |
Classificatie door toepassingsgebieden van mengapparatuur
Naast de classificatie door een roermethode is het applicatieveld een andere classificatiestandaard voor mixers. Volgens de classificatie van het applicatieveld kan mengapparatuur worden onderverdeeld in drie categorieën: vloeibare mengapparatuur, poedermengapparatuur en emulgerende apparatuur. Onder hen omvat vloeibare mengapparatuur lage snelheidsagitators, disperseerders met een hoge afschuiving en homogenisatoren; Poedermengapparatuur omvat voornamelijk lintmixers, kegelmixers en spiraalvormige mixers; Emulgeringsapparatuur omvat hogedruk homogenizers, emulgatoren en disperseerders.
| Toepassingsveldapparatuurtype | |
| Vloeibare mengapparatuur | Lage snelheidsagitator, disperser met een hoge afschuwing, homogenizer |
| Poedermengapparatuur | Lintmixer, kegelmixer, spiraalmixer |
| Emulgerende apparatuur | Hogedruk homogenizer, emulgator, disperger |
Gedetailleerde uitleg van de belangrijkste mengapparatuur
Homogenisator
Een homogenisator is een apparaat dat vloeistoffen van verschillende fasen mengt (zoals vloeistof-vloeistof of vaste vloeistof) en de deeltjesgrootte verfijnt. Het past hoge druk uit om de vloeistof door een smalle opening te laten passeren en maakt gebruik van afschuifkracht, turbulentie en cavitatie -effecten om de vloeistoffen van verschillende fasen een uniforme mengstaat te laten bereiken. De belangrijkste componenten van de homogenisator omvatten hogedruk plunpompen, homogeniserende kleppen en koelsystemen.
Homogenizers kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: hoge druk homogenizers en ultrahoge druk homogenizers.
De werkdruk van hogedruk homogenizers ligt meestal tussen 10-60 mpa, wat geschikt is voor het homogeniseren van voedingsmiddelen zoals zuivelproducten en sappen. De werkdruk van ultra-high-druk homogenizers kunnen 100-350MPA bereiken, wat geschikt is voor homogenisatie en emulgering op nano-level, zoals de bereiding van nano-level medicijnen, cosmetica
| , | enz | . |
| Werkdruk | 10-60mpa | 100-350 mpa |
| Toepassingsbereik | Zuivelproducten, sap en ander voedsel | Nano-schaal drugsdragers, cosmetica, etc. |
| Deeltjesgrootte bereik | Micron | Nano |
| Energieverbruik | Hoger | Hoger |
| Apparatuurkosten | Hoog | Hoger |
Het werkende principe van de homogenizer is als volgt:
Het materiaal wordt in de homogeniserende klep gedrukt door een hogedrukpomp.
Het materiaal wordt versneld in de smalle opening van de homogeniserende klep om een snelle jet te vormen.
De hogesnelheidstraal raakt de klepstoel en genereert sterke afschuifkracht en turbulentie, die het materiaal verfijnt en gelijkmatig mengt.
Nadat het materiaal door de homogeniserende klep gaat, daalt de druk sterk, waardoor een cavitatie -effect wordt gegenereerd, dat de verfijning en homogenisatie van het materiaal verder bevordert.
Het gehomogeniseerde materiaal wordt gekoeld door het koelsysteem om te voorkomen dat het materiaal verslechtert.
Het toepassingsveld van de homogenisator is erg breed, waaronder:
Voedselindustrie: zoals homogenisatie van zuivelproducten, dranken, kruiden, enz.
Chemische industrie: zoals dispersie en homogenisatie van pigmenten, coatings, inkten, enz.
Farmaceutische industrie: zoals homogenisatie en emulgering van de preparaten van geneesmiddelen, vaccins, enz.
Cosmetica -industrie: zoals voorbereiding en homogenisatie van emulsies, crèmes, enz.
De technische kenmerken van de homogenisator zijn onder meer:
Goed homogenisatie -effect: het kan de vloeistoffen van verschillende fasen verfijnen tot de micron of zelfs nanometerniveau, waardoor de uniformiteit en stabiliteit van het systeem aanzienlijk wordt verbeterd.
Hoog energieverbruik: omdat het homogenisatieproces hoge druk vereist, is het energieverbruik hoog, maar het energieverbruik kan worden verminderd door het ontwerp- en bedrijfsparameters te optimaliseren.
Schoon en hygiënisch: de homogenisator neemt een volledig ingesloten ontwerp aan, dat een schone productie kan bereiken en aan de hygiëne -eisen van de voedsel, farmaceutische en andere industrieën kan voldoen.
Continue productie: de homogenisator kan continu voeding en ontladen bereiken, wat geschikt is voor grootschalige industriële productie.
Om het homogenisatie -effect en efficiëntie verder te verbeteren, kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
Optimaliseer het ontwerp van de homogenisatieklep, zoals het gebruik van multi-fase homogenisatiekleppen, speciale materialen en oppervlaktebehandeling, enz., Om de afschuifkracht en turbulentie-intensiteit te vergroten.
Gebruik multi-fase homogenisatie, dat wil zeggen dat het materiaal meerdere homogenisatiekleppen in volgorde doorgaat, geleidelijk verfijnt en homogeniseert en het homogenisatie-effect verbetert.
Combineer andere technologieën, zoals ultrasone ondersteunde homogenisatie, membraanhomogenisatie, enz., Om de homogenisatie -efficiëntie en uniformiteit verder te verbeteren.
Optimaliseer procesparameters, zoals druk, temperatuur, stroming, enz., Volgens de materiaaleigenschappen en productvereisten, om het homogenisatie -effect en efficiëntie te verbeteren.
Emulgator
Een emulgator is een apparaat dat twee of meer niet -mengbare vloeistoffen mengt en een stabiele emulsie bereidt. Het emulgeringsproces verfijnt de gedispergeerde fasedruppeltjes en verspreidt ze in de continue fase door mechanische acties (zoals afschuiving, turbulentie, enz.), En vermindert tegelijkertijd de grensvlakspanning door emulgatoren zoals oppervlakteactieve stoffen toe te voegen om te voorkomen dat de druppeltjes coalesceren en uiteindelijk een stabiele emulsie vormen. De belangrijkste componenten van de emulgator zijn emulgatiebat, agitator, homogeniserende pomp en koelapparaat.
Veel voorkomende soorten emulgatoren zijn:
Hoge afschuif emulgator: het gebruikt een snelle roterende afschuifkop om een sterke afschuifkracht en turbulentie in de vloeistof te genereren, zodat de druppeltjes worden verfijnd en verspreid. Het is geschikt voor vloeistof-vloeistofsystemen met lage tot middelgrote viscositeit. De afschuifkop van de hoge afschuifemulgier neemt meestal een gekartelde of poreuze structuur aan om de afschuifkracht en turbulentie -intensiteit te vergroten.
Ultrasone emulgator: het gebruikt het ultrasone cavitatie -effect om kleine bubbels in de vloeistof te genereren. Wanneer de bubbels barsten, genereren ze sterke impactkracht en turbulentie, die de druppels verfijnt en verspreidt. Het is geschikt voor hoge viscositeit en emulgering op nano-level. Ultrasone emulgatoren zijn meestal uitgerust met krachtige ultrasone generatoren en sondes om hoge efficiënte en hoog-uniformiteitsemulgering te bereiken.
Membraan -emulgator: het gebruikt een microporeus membraan om de gedispergeerde fase te extruderen en te scheuren in kleine druppeltjes. Het is geschikt voor het bereiden van monodisperse en groottegestuurde emulsies. De membraanemulgier kan de deeltjesgrootte en verdeling van de emulsie nauwkeurig regelen door parameters zoals de membraanporiegrootte, transmembraandruk en afschuifsnelheid aan te passen.
Hoge druk homogenisatie-emulgator: de pre-emulsie wordt in de homogenisatieklep gepompt met behulp van een hogedrukpomp en de druppeltjes worden geschoren, verfijnd en verspreid onder hoge druk. Het is geschikt voor systemen met hoge viscositeit en moeilijk te emulgeren. Hoge druk homogenisatie-emulgatoren zijn meestal uitgerust met multi-fasen homogenisatiekleppen en koelsystemen om hoge efficiënte en hoog-uniformiteitsemulgering te bereiken.
Vacuüm emulgerende mixer : homogenisatie -emulgering onder vacuümomstandigheden kan bubbels in het systeem effectief verwijderen en de stabiliteit en uniformiteit van de emulsie verbeteren. De vacuüm emulgerende mixer is meestal uitgerust met componenten zoals vacuümpompen, homogenisatiepompen en homogenisatiekleppen, die meerdere functies kunnen bereiken, zoals ontgassing, homogenisatie en emulgering van de emulsie.
Kenmerken en toepassingen van verschillende soorten emulgatoren:
| het emulgatertype | Kenmerken | Toepassing van |
| Hoge afschuifemulgier | Sterke afschuifkracht, hoge turbulentie -intensiteit | Laag tot middelgrote viscositeit vloeistof-vloeistofsysteem |
| Ultrasone emulgator | Cavitatie -effect, sterke impactkracht | Hoge viscositeit en nano-schaal emulgering |
| Membraanemulgier | Monodisperse, bestuurbare deeltjesgrootte | Bereiding van emulsies van monodisperse en controleerbare deeltjesgrootte |
| Hoge druk homogenisatie emulgator | Hoge drukafschuiving, goed homogenisatie -effect | Hoge viscositeit en moeilijk te emulgeren systeem |
| Vacuüm emulgerende mixer | Ontgasten, goede stabiliteit | Verwijder bubbels en verbeter de stabiliteit |
Het toepassingsbereik van emulgatoren is zeer breed, zoals voedsel, cosmetica, medicijnen, pesticiden, coatings en andere industrieën, gebruikt om verschillende emulsieproducten te bereiden, zoals melk, room, saladedressing, huidverzorgingsproducten, medicinale emulsies, pesticiden suspensies, enz.
Wanneer u een emulgator gebruikt, moet u aandacht besteden aan de volgende bedrijfspunten:
Selecteer geschikte emulgerende apparatuur en procesparameters, zoals snelheid, temperatuur, tijd, enz., En optimaliseer ze volgens de eigenschappen van de grondstoffen en productvereisten.
Controleer de grondstofverhouding en de toevoegingsvolgorde, zoals eerst de continue fase toevoegen en vervolgens de verspreide fase, die zal helpen de emulgerende efficiëntie en stabiliteit te verbeteren.
Indien nodig kunnen emulgatoren, stabilisatoren en andere additieven worden toegevoegd om de vorming en stabiliteit van de emulsie te verbeteren. Veelgebruikte emulgatoren zijn onder meer eidooierlecithine, tween, vetzuur glyceride, enz., En vaak gebruikte stabilisatoren omvatten xanthan gom, carrageen, carboxymethylcellulose, enz.
Besteed aandacht aan temperatuurregeling tijdens emulgering om overmatige temperatuur te voorkomen, waardoor de achteruitgang of demulsificatie van emulsie wordt veroorzaakt. Over het algemeen mag de emulgatietemperatuur niet hoger zijn dan 60 ° C en vereisen warmtegevoelige materialen lagere temperaturen.
Na emulgering kunnen na de behandeling zoals homogenisatie en sterilisatie worden uitgevoerd om de kwaliteit en stabiliteit van de emulsie verder te verbeteren. De homogenisatiedruk is over het algemeen 10-60 mpa, de sterilisatietemperatuur is in het algemeen 110-130 ° C en de tijd is 2-10 seconden.
Om het emulgerende effect en de efficiëntie verder te verbeteren, kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
Optimaliseer het ontwerp van emulgeringsapparatuur, zoals het gebruik van speciaal gevormde roerende peddels, multi-fase emulgering, hoge druk homogenisatie, enz., Om de afschuifkracht en turbulentie-intensiteit te vergroten.
Optimaliseer het emulgeringsproces, zoals tweestaps-emulgering, microkanaalemulgering, membraanemulgering, enz., Om de emulgerende efficiëntie en uniformiteit te verbeteren.
Rationeel geselecteerd emulgatoren en stabilisatoren, zoals het selecteren van emulgatoren volgens de hydrofiel-lipofiele balanswaarde (HLB-waarde), en het selecteren van stabilisatoren volgens het emulsietype en pH-waarde om de vorming en stabiliteit van de emulsie te verbeteren.
Gebruik online monitoring- en automatische besturingstechnologieën, zoals online deeltjesgrootteanalyse, online viscositeitsmeting, automatische batching en temperatuurregeling, om realtime optimalisatie en kwaliteitscontrole van het emulgeringsproces te bereiken.
Mixer
Een mixer is een apparaat dat twee of meer materialen mengt en uniforme dispersie bereikt. Het wordt veel gebruikt in multiphase-mengprocessen zoals vaste vaste, vloeistof-vloeistof en gas-vloeistof. De structurele kenmerken van de mixer zijn onder meer:
Mixing vat: gebruikt om de te gemengde materialen te houden en de vorm en grootte worden bepaald volgens de procesvereisten en productieschaal. Veel voorkomende vatvormen omvatten cilindrisch, conisch, vierkant, enz., En de materialen omvatten roestvrij staal, email, glasvezel, enz.
Relevoer: geïnstalleerd in het mengvat, worden de materialen gemengd en verspreid door rotatiebeweging. Gemeenschappelijke typen omvatten peddeltype, ankertype, spiraalvormig linttype, enz. De geometrische vorm, grootte en lay -out van de agitator hebben een belangrijke invloed op het mengeffect.
Apparaat Apparaat: biedt het vermogen dat nodig is door de agitator, zoals motor, reducer, enz.
Inlaat- en uitlaatapparaat: gebruikt voor de toevoeging en ontlading van materialen, zoals mangaten, kleppen, pompen, enz. De positie, grootte en het type inlaat- en uitlaatapparaat moeten worden ontworpen volgens de aard van het materiaal- en productie -eisen.
Het werkende principe van de mixer is om afschuifkracht, turbulentie en convectie in het materiaal te genereren door de rotatiebeweging van de agitator, zodat het materiaal continu wordt verspreid en gemengd en uiteindelijk een uniforme verdelingstoestand bereikt. Het type en de structuur van de agitator hebben een belangrijke invloed op het mengeffect en moet worden geselecteerd en geoptimaliseerd volgens de materiaaleigenschappen en procesvereisten. Gemeenschappelijke agitatortypen en -kenmerken worden weergegeven in de volgende tabel:
| Agitator Type | Kenmerken | Toepasselijke materialen |
| Peddeltype | Matige afschuifkracht, hoge turbulentie -intensiteit | Lage tot middelgrote viscositeitsvloeistoffen, suspensies |
| Ankertype | Lage afschuifkracht, hoge convectie -intensiteit | Hoge viscositeitsvloeistoffen, pasta's |
| Linttype | Hoge afschuifkracht, sterk axiaal mengvermogen | Hoge viscositeit, hoge vaste inhoudsmaterialen |
| Turbinetype | Hoge afschuifkracht, sterk radiaal mengvermogen | Lage tot middelgrote viscositeitsvloeistoffen |
| Frametype | Matige afschuifkracht, sterk radiaal en axiaal mengvermogen | Gemiddeld viscositeitsvloeistoffen, suspensies |
Mixers zijn geschikt voor een breed scala aan materialen, waaronder:
Poedervormige en korrelige vaste materialen, zoals poeders, korrels, vezels, enz. Gewoonlijk gebruikte vaste vaste mixers omvatten v-type mixers, dubbele kegelmixers, lintmixers, enz.
Vloeibare materialen, zoals oplossingen, suspensies, emulsies, enz. Veelgebruikte vloeistof-vloeistofmixers omvatten paddle-agitators, statische mixers, emulgatoren, enz.
Gasachtige materialen, zoals lucht, stoom, enz., Worden gebruikt om gas-vloeistofmenging te bereiken. Veelgebruikte gas-vloeistofmixers zijn borrelende agitators, buisvormige statische mixers, jetmixers, enz.
De efficiëntie van de mixer hangt voornamelijk af van de volgende factoren:
Mengmechanisme: verschillende mengmechanismen (zoals convectiemenging, afschuifmenging, diffusiemenis, enz.) Komt overeen met verschillende mengefficiënties. Het convectiemengen is voornamelijk afhankelijk van de macroscopische stroom van materialen om mengen te bereiken, afschuifmenging is voornamelijk afhankelijk van afschuifkracht om materiaalagglomeratie te vernietigen om mengen te bereiken, en diffusiemenis is voornamelijk afhankelijk van de microscopische beweging van materialen om mengen te bereiken.
Type agitator: het kiezen van het rechter agitatortype (zoals paddle -type, ankertype, linttype, enz.) Kan de mengefficiëntie aanzienlijk verbeteren. De geometrie, grootte en lay -out van de agitator zullen het mengeffect beïnvloeden.
Roersnelheid: hoe hoger de roersnelheid, hoe hoger de mengefficiëntie, maar een te hoge snelheid kan ertoe leiden dat het materiaal breken of verslechteren. De roerende snelheid moet worden geoptimaliseerd volgens de materiaaleigenschappen en mengvereisten. Over het algemeen een dimensieloos nummer (zoals donder
Conclusie
Kortom, er zijn veel soorten mengapparatuur, elk met zijn eigen unieke werkingsprincipe en applicatieveld. Inzicht in de kenmerken en voordelen van verschillende mengapparatuur, het selecteren van geschikte apparatuur en het optimaliseren van procesparameters zijn essentieel voor het verbeteren van de mengefficiëntie en productkwaliteit.
De emulgerende mixer van Wejing neemt geavanceerde ontwerp- en productietechnologie aan, heeft uitstekende prestaties, wordt veel gebruikt in voedsel, cosmetica, geneeskunde en andere industrieën en wordt diep vertrouwd door klanten. Als u hulp nodig hebt bij selectie en toepassing, neem dan contact op met Wejing, wij zullen u van harte professionele technische ondersteuning en diensten bieden.
