Typer blandingsutstyr

Å blande utstyr spiller en viktig rolle i forskjellige bransjer. Enten i kjemisk, farmasøytisk, mat eller andre felt, er effektivt og pålitelig blandingsutstyr uunnværlig. Det er mange typer blandingsutstyr, hver med sitt eget unike arbeidsprinsipp og anvendelsesomfang.

Denne bloggen vil utforske i dybden de vanlige typene blandingsutstyr, inkludert deres arbeidsprinsipper, applikasjonsområder, fordeler og ulemper, og gi noen praktiske forslag for å velge blandingsutstyr for å hjelpe leserne med å bedre forstå og bruke blandingsutstyr for å forbedre produksjonseffektiviteten og produktkvaliteten.

Definisjon av blandingsutstyr

Et blandingsutstyr er en enhet som bruker mekanisk handling eller andre eksterne krefter for å gjøre to eller flere materialer jevnt fordelt på molekylær, partikkel eller makroskopisk nivå. Fra et ingeniørperspektiv involverer blandingsprosessen vanligvis følgende nøkkelmekanismer:

• Konvektiv blanding: den generelle strømmen av materialer

• Skjærblanding: Hastighetsforskjellen mellom tilstøtende lag

• Dispersive Mixing: Breakup of Agglomerates

• Molekylær diffusjon: spontan bevegelse i molekylær skalaen

Klassifisering av blandingsutstyr

Klassifisering ved blandingsmetode

I henhold til blandingsmetoden kan blandingsutstyr hovedsakelig deles inn i tre kategorier: mekanisk blanding, tyngdekraftsflipping og statisk mikser. Blant dem inkluderer mekanisk blandingsutstyr padleblander, båndmikser, planetarisk mikser og ankermikser; Gravity flipputstyr inkluderer hovedsakelig V-type mikser, dobbel kjegleblander og skrå trommelmikser; Statisk mikser inkluderer rørlednings- og platetyper.

For å vise disse klassifiseringene tydeligere, kan du henvise til følgende tabell:

Klassifisering etter applikasjonsfelt for blandingsutstyr

I tillegg til klassifisering ved å røre metoden, er applikasjonsfeltet en annen klassifiseringsstandard for miksere. I henhold til klassifisering av påføringsfeltet kan blandingsutstyr deles inn i tre kategorier: flytende blandingsutstyr, pulverblandingsutstyr og emulgeringsutstyr. Blant dem inkluderer flytende blandingsutstyr lavhastighetsuritatorer, spredning av høye skjær og homogenisatorer; Pulverblandingsutstyr inkluderer hovedsakelig båndmiksere, kjegleblandere og spiralmiksere; Emulgeringsutstyr inkluderer homogenisatorer med høyt trykk, emulgatorer og spredning.

Detaljert forklaring av hovedblandingsutstyr

Homogenisator

En homogenisator er en enhet som blander væsker i forskjellige faser (for eksempel væske-væske eller fast-væske) og foredler partikkelstørrelsen. Det bruker høyt trykk for å få væsken til å passere gjennom et smalt gap, og bruker skjærkraft, turbulens og kavitasjonseffekter for å få væskene i forskjellige faser til å nå en jevn blandingstilstand. Hovedkomponentene i homogenisatoren inkluderer stempelpumper med høyt trykk, homogeniserende ventiler og kjølesystemer.

Homogenisatorer kan deles inn i to kategorier: homogenisatorer med høyt trykk og homogenisatorer for høye trykk. 

Arbeidstrykket fra homogenisatorer med høyt trykk er vanligvis mellom 10-60MPa, noe som er egnet for homogenisering av matvarer som meieriprodukter og juice. 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:

Arbeidsprinsippet for homogenisatoren er som følger:

1. Materialet presses inn i homogeniseringsventilen med en høytrykkspumpe.

2. Materialet akselereres i det smale gapet til homogeniseringsventilen for å danne en høyhastighetsstråle.

3. Høyhastighetsstrålen treffer ventilsetet, og genererer sterk skjærkraft og turbulens, som foredler og blander materialet jevnt.

4. Etter at materialet har gått gjennom homogeniseringsventilen, synker trykket skarpt, og genererer en kavitasjonseffekt, som ytterligere fremmer foredling og homogenisering av materialet.

5. Det homogeniserte materialet avkjøles av kjølesystemet for å forhindre at materialet forverres.

Påføringsfeltet til homogenisatoren er veldig bredt, inkludert:

• Matindustri: som homogenisering av meieriprodukter, drikke, krydder, etc.

• Kjemisk industri: som spredning og homogenisering av pigmenter, belegg, blekk osv.

• Farmasøytisk industri: som homogenisering og emulgering av medikamentpreparater, vaksiner, etc.

• Kosmetikkindustri: som forberedelse og homogenisering av emulsjoner, kremer osv.

De tekniske funksjonene i homogenisatoren inkluderer:

1. God homogeniseringseffekt: Den kan avgrense væskene i forskjellige faser til mikron eller til og med nanometernivå, noe som forbedrer systemets ensartethet og stabilitet betydelig.

2. Høyt energiforbruk: Siden homogeniseringsprosessen krever høyt trykk, er energiforbruket høyt, men energiforbruket kan reduseres ved å optimalisere design- og driftsparametrene.

3. Ren og hygienisk: Homogenisatoren vedtar en fullstendig lukket design, som kan oppnå ren produksjon og oppfylle hygiene -kravene til mat, farmasøytiske og andre bransjer.

4. Kontinuerlig produksjon: Homogenisatoren kan oppnå kontinuerlig fôring og utslipp, som er egnet for industriell produksjon i stor skala.

   
   

For å forbedre homogeniseringseffekten og effektiviteten ytterligere, kan følgende tiltak iverksettes:

1. Optimaliser utformingen av homogeniseringsventilen, for eksempel å bruke homogeniseringsventiler med flere trinn, spesielle materialer og overflatebehandling, etc., for å øke skjærkraften og turbulensintensiteten.

2. Bruk homogenisering av flere trinn, det vil si at materialet passerer gjennom flere homogeniseringsventiler i rekkefølge, foredler og homogeniserer gradvis og forbedrer homogeniseringseffekten.

3. Kombiner andre teknologier, for eksempel ultralydassistert homogenisering, membranhomogenisering, etc., for å forbedre homogeniseringseffektiviteten og enhetligheten ytterligere.

4. Optimaliser prosessparametere, for eksempel trykk, temperatur, strømning, etc., i henhold til materialegenskapene og produktkravene, for å forbedre homogeniseringseffekten og effektiviteten.

Emulgator

En emulgator er en enhet som blander to eller flere upåvirkede væsker og tilbereder en stabil emulsjon. Emulgeringsprosessen foredler de spredte fasedråpene og sprer dem inn i den kontinuerlige fasen gjennom mekaniske handlinger (for eksempel skjær, turbulens, etc.), og reduserer samtidig grensesnittspenningen ved å tilsette emulgatorer som overflateaktive midler for å forhindre at dråpene var sammenkoblet, og til slutt danner en stabil emulsjon. Hovedkomponentene i emulgatoren inkluderer emulgeringsfat, agitator, homogeniserende pumpe og kjøleanordning.

Vanlige typer emulgatorer er:

1. Høy skjæremulgering: Den bruker et høyhastighets roterende skjærhode for å generere sterk skjærkraft og turbulens i væsken, slik at dråpene blir raffinert og spredt. Det er egnet for væske-væske-systemer med lav til middels viskositet. Skjærhodet til den høye skjæremulgeringen vedtar vanligvis en serrated eller porøs struktur for å øke skjærkraften og turbulensintensiteten.

2. Ultrasonisk emulgator: Den bruker den ultrasoniske kavitasjonseffekten for å generere bittesmå bobler i væsken. Når boblene sprenger, genererer de sterk påvirkningskraft og turbulens, som foredler og sprer dråpene. Det er egnet for høy viskositet og emulgering av nanonivå. Ultrasoniske emulgatorer er vanligvis utstyrt med ultralydsgeneratorer og sonder med høy kraft for å oppnå høyeffektivitet og høye uniformitetsemulgering.

3. Membranemulgator: Den bruker en mikroporøs membran for å ekstrudere og skjære den spredte fasen i bittesmå dråper. Det er egnet for å forberede monodisperse og størrelsesstyrte emulsjoner. Membranemulgatoren kan nøyaktig kontrollere partikkelstørrelsen og fordelingen av emulsjonen ved å justere parametere som membranporestørrelse, transmembrantrykk og skjærhastighet.

4. Høytrykkshomogenisering emulgerer: pre-emulsjonen pumpes inn i homogeniseringsventilen ved bruk av en høytrykkspumpe, og dråpene blir skjæret, raffinert og spredt under høyt trykk. Det er egnet for høy-viskositet og vanskelig å emultere systemer. Homogenisering av høytrykkshomogenisering er vanligvis utstyrt med homogeniseringsventiler med flere trinn og kjølesystemer for å oppnå høyeffektivitet og høye enhetlighetsemulgering.

5. Vakuumemulgerende mikser : Homogenisering Emulgering under vakuumforhold kan effektivt fjerne bobler i systemet og forbedre stabiliteten og enhetligheten av emulsjonen. Den vakuumemulgerende mikseren er vanligvis utstyrt med komponenter som vakuumpumper, homogeniseringspumper og homogeniseringsventiler, som kan oppnå flere funksjoner som avgassing, homogenisering og emulgering av emulsjonen.

   
   

Karakteristikker og anvendelser av forskjellige typer emulgatorer:

Bruksområdet for emulgatorer er veldig bredt, for eksempel mat, kosmetikk, medisin, plantevernmidler, belegg og andre bransjer, brukt til å tilberede forskjellige emulsjonsprodukter, for eksempel melk, krem, salatdressing, hudpleieprodukter, medisinske emulsjoner, suspensjon av plantevernmidler, etc.

Når du bruker en emulgator, må du ta hensyn til følgende driftspunkter:

1. Velg passende emulgering av utstyr og prosessparametere, for eksempel hastighet, temperatur, tid osv., Og optimaliser dem i henhold til egenskapene til råvarene og produktkravene.

2. Kontroller råstoffforholdet og tilsetningsrekkefølgen, for eksempel å legge til den kontinuerlige fasen først og deretter den spredte fasen, noe som vil bidra til å forbedre emulgeringseffektiviteten og stabiliteten.

3. Om nødvendig kan emulgatorer, stabilisatorer og andre tilsetningsstoffer legges til for å forbedre dannelsen og stabiliteten til emulsjonen. Vanlige brukte emulgatorer inkluderer eggeplomme -lecitin, tween, fettsyreglycerid, etc., og ofte brukte stabilisatorer inkluderer xantangummi, karragenan, karboksymetylcellulose, etc.

4. Vær oppmerksom på temperaturkontroll under emulgering for å unngå overdreven temperatur som forårsaker emulsjonsforringelse eller demulsifisering. Generelt bør emulgeringstemperaturen ikke overstige 60 ° C, og varmefølsomme materialer krever lavere temperaturer.

5. Etter emulgering kan etterbehandling som homogenisering og sterilisering utføres for å forbedre emulsjonens kvalitet og stabilitet ytterligere. Homogeniseringstrykket er vanligvis 10-60MPa, steriliseringstemperaturen er vanligvis 110-130 ° C, og tiden er 2-10 sekunder.

   
   

For å forbedre emulgeringseffekten og effektiviteten ytterligere, kan følgende tiltak iverksettes:

1. Optimaliser utformingen av emulgeringsutstyr, for eksempel å bruke spesielle formede omrørende padler, multeringsemulgering, høytrykkshomogenisering, etc., for å øke skjærkraften og turbulensintensiteten.

2. Optimaliser emulgeringsprosessen, for eksempel to-trinns emulgering, mikrokanalsemulgering, membranemulgering, etc., for å forbedre emulgeringseffektiviteten og enhetligheten.

3. Rasjonalt utvalgte emulgatorer og stabilisatorer, for eksempel å velge emulgatorer i henhold til den hydrofile lipofile balanseverdien (HLB-verdi), og velge stabilisatorer i henhold til emulsjonstypen og pH-verdien for å forbedre dannelsen og stabiliteten til emulsjonen.

4. Bruk online overvåking og automatiske kontrollteknologier, for eksempel online partikkelstørrelsesanalyse, online viskositetsmåling, automatisk batching og temperaturkontroll, for å oppnå sanntidsoptimalisering og kvalitetskontroll av emulgeringsprosessen.

Mikser

En mikser er en enhet som blander to eller flere materialer og oppnår ensartet spredning. Det er mye brukt i multifase-blandingsprosesser som faste-folid, væske-væske og gass-væske. De strukturelle egenskapene til mikseren inkluderer:

1. Blanding av tønne: Brukes til å holde materialene som skal blandes, og formen og størrelsen bestemmes i henhold til prosessbehov og produksjonsskala. Vanlige blandingsfatformer inkluderer sylindrisk, konisk, firkantet, etc., og materialene inkluderer rustfritt stål, emalje, glassfiber, etc.

2. Opprør: Installert i blandingsfatet blir materialene blandet og spredt gjennom rotasjonsbevegelse. Vanlige typer inkluderer paddeltype, ankertype, spiralbåndtype, etc. Den geometriske formen, størrelsen og utformingen av agitatoren har en viktig innflytelse på blandingseffekten.

3. Stasjonsenhet: Tilbyr kraften som kreves av agitatoren, for eksempel motor, redusering osv.

4. Innløps- og utløpsanordning: Brukes til tilsetning og utslipp av materialer, for eksempel brennhull, ventiler, pumper, etc. Posisjonen, størrelsen og typen på innløpet og utløpsenheten må utformes i henhold til arten av material- og produksjonskravene.

   
   

Arbeidsprinsippet for mikseren er å generere skjærkraft, turbulens og konveksjon i materialet gjennom rotasjonsbevegelsen til agitatoren, slik at materialet kontinuerlig blir spredt og blandet, og til slutt når en jevn distribusjonstilstand. Typen og strukturen til agitatoren har en viktig innflytelse på blandingseffekten, og den må velges og optimaliseres i henhold til materialegenskapene og prosesskravene. Vanlige agitatortyper og egenskaper er vist i følgende tabell:

Miksere er egnet for et bredt spekter av materialer, inkludert:

• Pulveriserte og kornete faste materialer, så som pulver, granuler, fibre, etc. Vanlig brukte faste-faste miksere inkluderer V-type miksere, dobbeltkjegleblandere, båndmiksere, etc.

• Flytende materialer, for eksempel løsninger, suspensjoner, emulsjoner, etc. Vanlig brukte væske-væske-miksere inkluderer padle-agitatorer, statiske miksere, emulgatorer, etc.

• Gassøse materialer, som luft, damp, etc., brukes til å oppnå gass-væskeblanding. Vanlige brukte gass-væske-miksere inkluderer boblende agitatorer, rørformede statiske miksere, jetmiksere, etc.

Effektiviteten til mikseren avhenger hovedsakelig av følgende faktorer:

1. Blandingsmekanisme: Ulike blandingsmekanismer (for eksempel konveksjonsblanding, skjærblanding, diffusjonsblanding, etc.) tilsvarer forskjellige blandingseffektiviteter. Konveksjonsblanding er hovedsakelig avhengig av den makroskopiske strømmen av materialer for å oppnå blanding, skjærblanding er hovedsakelig avhengig av skjærkraft for å ødelegge materialet agglomerering for å oppnå blanding, og diffusjonsblanding er hovedsakelig avhengig av den mikroskopiske bevegelsen av materialer for å oppnå blanding.

2. Opprørtype: Velge riktig omrøringstype (for eksempel padleype, ankertype, båndtype, etc.) kan forbedre blandingseffektiviteten betydelig. Geometrien, størrelsen og utformingen av agitatoren vil påvirke blandingseffekten.

3. Rørhastighet: Jo høyere omrøringshastighet, jo høyere kan blandingseffektiviteten, men for høy hastighet kan føre til at materialet brytes eller forverres. Omrøringshastigheten må optimaliseres i henhold til materialegenskapene og blandingskravene. Generelt et dimensjonsløst tall (som torden

Konklusjon

Kort sagt, det er mange typer blandingsutstyr, hver med sitt eget unike arbeidsprinsipp og applikasjonsfelt. Å forstå egenskapene og fordelene ved forskjellige blandingsutstyr, velge passende utstyr og optimalisere prosessparametere er avgjørende for å forbedre blandingseffektiviteten og produktkvaliteten.

Wejings emulgerende mikser vedtar avansert design og produksjonsteknologi, har utmerket ytelse, er mye brukt innen mat, kosmetikk, medisin og andre bransjer, og er dypt klarert av kunder. Hvis du trenger hjelp med valg og anvendelse, kan du kontakte Wejing, vi vil helhjertet gi deg profesjonell teknisk support og tjenester.