Typy zmiešaných zariadení

Miešanie zariadení zohráva dôležitú úlohu v rôznych odvetviach. Či už je to v chemickom, farmaceutickom, potravinovom alebo iných poliach, je nevyhnutné efektívne a spoľahlivé miešacie zariadenie. Existuje mnoho druhov zmiešavacích zariadení, z ktorých každé majú vlastný jedinečný pracovný princíp a rozsah aplikácie.

Tento blog bude podrobne preskúmať bežné typy mixovacích zariadení vrátane ich pracovných princípov, oblastí aplikácií, výhod a nevýhod a poskytne niekoľko praktických návrhov na výber miešania zariadení, ktoré pomáhajú čitateľom lepšie porozumieť a aplikovať miešanie zariadení na zlepšenie efektívnosti výroby a kvality produktu.

Definícia miešania zariadenia

Miešacie zariadenie je zariadenie, ktoré používa mechanické pôsobenie alebo iné vonkajšie sily na to, aby sa dva alebo viac materiálov rovnomerne rozložilo na molekulárnej, časticovej alebo makroskopickej úrovni. Z hľadiska inžinierstva sa proces miešania zvyčajne týka nasledujúcich kľúčových mechanizmov:

• Konvekčné miešanie: celkový tok materiálov

• Miešanie šmyku: Rozdiel rýchlosti medzi susednými vrstvami

• Disperzné miešanie: rozpad aglomerátov

• Molekulárna difúzia: spontánny pohyb v molekulárnej mierke

Klasifikácia miešačného zariadenia

Klasifikácia metódou miešania

Podľa metódy miešania je možné miešacie zariadenia rozdeliť hlavne do troch kategórií: mechanické miešanie, gravitačné preklopenie a statický mixér. Medzi nimi mechanické miešacie zariadenie zahŕňa pádlové mixér, stuhový mixér, planétový mixér a kotvový mixér; Zariadenie na gravitáciu zahŕňa hlavne mixér typu V, dvojitý kužeľový mixér a sklon bubnového mixéra; Statický mixér obsahuje typy potrubí a dosiek.

Na jasnejšie zobrazenie týchto klasifikácií môžete odvolať na nasledujúcu tabuľku:

Klasifikácia podľa aplikačných polí zmiešateľného zariadenia

Okrem klasifikácie metódou miešania je pole aplikácie ďalším klasifikačným štandardom pre miešačky. Podľa klasifikácie poľa aplikačného poľa je možné miešacie zariadenie rozdeliť do troch kategórií: kvapalinové miešacie zariadenia, práškové miešacie zariadenie a emulgačné zariadenie. Medzi nimi kvapalinové miešacie zariadenie zahŕňa nízkorýchlostné miešanie, dispergátory s vysokým obsahom šírky a homogenizátory; Zariadenie na miešanie prášku obsahuje hlavne miešačky pásky, kužeľové mixéry a špirálové miešačky; Emulgačné zariadenie zahŕňa vysokotlakové homogenizátory, emulgátory a dispergátory.

Podrobné vysvetlenie hlavných zmiešavacích zariadení

Homogenizátor

Homogenizátor je zariadenie, ktoré mieša tekutiny rôznych fáz (ako je kvapalina-kvapalina alebo tuhá látka) a vylepšuje veľkosť častíc. Použije vysoký tlak na to, aby tekutina prešla úzkou medzerou a používa šmykovú silu, turbulencie a kavitačné účinky, aby sa tekutiny rôznych fáz dosiahli rovnomerný stav miešania. Medzi hlavné komponenty homogenizátora patria vysokotlakové piestové čerpadlá, homogenizačné ventily a chladiace systémy.

Homogenizátory možno rozdeliť do dvoch kategórií: vysokotlakové homogenizátory a ultra vysoké tlakové homogenizátory. 

Pracovný tlak vysokotlakových homogenizátorov je zvyčajne medzi 10-60 mPa, čo je vhodné na homogenizovanie potravín, ako sú mliečne výrobky a džúsy. Pracovný tlak ultra-tlakových homogenizátorov môže dosiahnuť 100-350 MPA, čo je vhodné pre homogenizáciu a emulgizáciu nano-úrovní, ako je príprava nosičov liekov na nanoúrovni,

Pracovný princíp homogenizátora je nasledujúci:

1. Materiál je pritlačený do homogenizujúceho ventilu vysokotlakovým čerpadlom.

2. Materiál je zrýchlený v úzkej medzere homogenizujúceho ventilu za vzniku vysokorýchlostného prúdu.

3. Vysokorýchlostný prúd zasiahne sedadlo ventilu a vytvára silnú šmykovú silu a turbulenciu, ktorá materiál vylepšuje a rovnomerne zmieša.

4. Po tom, čo materiál prechádza cez homogenizujúci ventil, tlak prudko klesá a vytvára kavitačný efekt, ktorý ďalej podporuje vylepšenie a homogenizáciu materiálu.

5. Homogenizovaný materiál je ochladený chladiacim systémom, aby sa zabránilo zhoršeniu materiálu.

Aplikačné pole homogenizátora je veľmi široké, vrátane:

• Potravinový priemysel: napríklad homogenizácia mliečnych výrobkov, nápojov, korenia atď.

• Chemický priemysel: napríklad disperzia a homogenizácia pigmentov, povlakov, atramentov atď.

• Farmaceutický priemysel: napríklad homogenizácia a emulgácia prípravkov na lieky, vakcíny atď.

• Kozmetický priemysel: ako je príprava a homogenizácia emulzií, krémov atď.

Medzi technické vlastnosti homogenizátora patrí:

1. Dobrý homogenizačný efekt: Môže vylepšiť tekutiny rôznych fáz na hladinu mikrónu alebo dokonca nanometrov, čo výrazne zlepší uniformitu a stabilitu systému.

2. Vysoká spotreba energie: Pretože proces homogenizácie vyžaduje vysoký tlak, spotreba energie je vysoká, ale spotreba energie sa môže znížiť optimalizáciou konštrukčných a prevádzkových parametrov.

3. Čisté a hygienické: Homogenizátor prijíma plne uzavretý dizajn, ktorý môže dosiahnuť čistú výrobu a spĺňať hygienické požiadavky na potraviny, farmaceutické a iné odvetvia.

4. Nepretržitá výroba: Homogenizátor môže dosiahnuť nepretržité kŕmenie a vybíjanie, ktoré je vhodné pre rozsiahlu priemyselnú výrobu.

   
   

Aby sa ďalej zlepšil účinok a účinnosť homogenizácie, je možné prijať tieto opatrenia:

1. Optimalizujte konštrukciu homogenizačného ventilu, ako je napríklad použitie viacstupňových homogenizačných ventilov, špeciálnych materiálov a povrchového ošetrenia atď. Na zvýšenie šmykovej sily a intenzity turbulencie.

2. Používajte viacstupňovú homogenizáciu, to znamená, že materiál prechádza cez viacnásobné homogenizačné ventily v sekvencii, postupne reflikuje a homogenizuje a zlepšuje účinok homogenizácie.

3. Kombinujte ďalšie technológie, ako je napríklad ultrazvuková homogenizácia, homogenizácia membrány atď., Aby sa ďalej zlepšila účinnosť a uniformita homogenizácie.

4. Optimalizujte parametre procesu, ako je tlak, teplota, prietok atď., Podľa vlastností materiálu a požiadaviek na produkt, aby sa zlepšil účinok a účinnosť homogenizácie.

Emulgátor

Emulgátor je zariadenie, ktoré mieša dve alebo viac nemiešateľných tekutín a pripravuje stabilnú emulziu. Emulgačný proces zdokonaľuje dispergované kvapôčky fázy a rozptyľuje ich do kontinuálnej fázy mechanickými účinkami (ako je šmyk, turbulencia atď.) A zároveň znižuje interfázové napätie pridaním emulgátorov, ako sú povrchovo aktívne látky, aby zabránili kvapkám, aby zabránili koalesciácii a nakoniec tvorí stabilnú emulziu. Medzi hlavné komponenty emulgátora patrí emulgácia valca, miešanie, homogenizujúce čerpadlo a chladiace zariadenie.

Bežné typy emulgátorov sú:

1. Emulgátor s vysokým strihom: Používa vysokorýchlostnú rotujúcu šmykovú hlavu na vytvorenie silnej šmykovej sily a turbulencie v kvapaline, takže kvapôčky sú rafinované a dispergované. Je vhodný pre systémy s kvapalinou kvapaliny s nízkou až strednou viskozitou. Šmyková hlava emulgátora s vysokým strihom obvykle prijíma zúrivú alebo poréznu štruktúru na zvýšenie šmykovej sily a intenzity turbulencie.

2. Ultrazvukový emulgátor: Používa ultrazvukový kavitačný efekt na generovanie malých bublín v kvapaline. Keď praskajú bubliny, vytvárajú silnú nárazovú silu a turbulencie, ktoré zdokonaľujú a rozptyľujú kvapôčky. Je vhodný na vysokú viskozitu a emulgáciu na úrovni nano. Ultrazvukové emulgátory sú zvyčajne vybavené vysoko výkonnými ultrazvukovými generátormi a sondami na dosiahnutie vysokoúčinnej a vysokej jednotnej emulgácie.

3. Emulgátor membrány: Na extrúzovanie a strihanie dispergovanej fázy do malých kvapiek používa mikroporéznu membránu. Je vhodný na prípravu emulzií monodisperse a veľkosti. Emulgátor membrány môže presne regulovať veľkosť častíc a distribúciu emulzie úpravou parametrov, ako je veľkosť pórov membrány, transmembránový tlak a šmyková rýchlosť.

4. Vysokotlakový homogenizačný emulgátor: Predposledná emulzia sa čerpá do homogenizačného ventilu pomocou vysokotlakového čerpadla a kvapôčky sú strihané, rafinované a dispergované pod vysokým tlakom. Je vhodný pre systémy s vysokou viskozitou a ťažko emulgifikovateľné systémy. Vysokotlakové homogenizačné emulgátory sú zvyčajne vybavené viacstupňovými homogenizačnými ventilmi a chladiacimi systémami, aby sa dosiahla vysokoúčinná emulgácia a emulgácia s vysokou zjednotením.

5. Vákuový emulgujúci mixér : Emulgizácia homogenizácie za vákuových podmienok môže účinne odstrániť bubliny v systéme a zlepšiť stabilitu a rovnomernosť emulzie. Vákuový emulgačný mixér je zvyčajne vybavený komponentmi, ako sú vákuové čerpadlá, homogenizačné pumpy a homogenizačné ventily, ktoré môžu dosiahnuť viac funkcií, ako je odplyňovanie, homogenizácia a emulgizácia emulzie.

   
   

Charakteristiky a aplikácie rôznych typov emulgátorov:

Aplikačný rozsah emulgátorov je veľmi široký, ako sú potraviny, kozmetika, medicína, pesticídy, povlaky a iné odvetvia, používané na prípravu rôznych emulzných výrobkov, ako sú mlieko, krém, šalátové dresingy, výrobky na starostlivosť o pleť, liečivé emulzie, suspenzie pesticídov atď.

Pri použití emulgátora musíte venovať pozornosť nasledujúcim prevádzkovým bodom:

1. Vyberte vhodné emulgačné zariadenia a parametre procesu, ako sú rýchlosť, teplota, čas atď. A optimalizovať ich podľa vlastností surovín a požiadaviek na výrobky.

2. Ovládajte pomer surovín a poradie pridávania, ako napríklad pridanie kontinuálnej fázy najskôr a potom dispergovaná fáza, ktorá pomôže zlepšiť efektívnosť a stabilitu emulgácie.

3. Ak je to potrebné, môžu sa pridať emulgátory, stabilizátory a iné prísady, aby sa zlepšila tvorba a stabilita emulzie. Medzi bežne používané emulgátory patrí lecitín žlčatá, Tween, glycerid mastných kyselín atď. A bežne používané stabilizátory zahŕňajú xantánovú gumu, karagén, karboxymetylcelulózu atď.

4. Venujte pozornosť regulácii teploty počas emulgácie, aby ste predišli nadmernej teplote spôsobujúcej zhoršenie emulzie alebo demulgifikáciu. Všeobecne by sa emulgačná teplota nemala prekročiť 60 ° C a materiály citlivé na teplo vyžadujú nižšie teploty.

5. Po emulgifikácii je možné vykonať následné ošetrenia, ako je homogenizácia a sterilizácia, aby sa ďalej zlepšila kvalita a stabilita emulzie. Tlak homogenizácie je zvyčajne 10-60 mPa, sterilizačná teplota je zvyčajne 110-130 ° C a čas je 2-10 sekúnd.

   
   

Aby sa ďalej zlepšilo efekt a efektívnosť emulgácie, je možné prijať tieto opatrenia:

1. Optimalizujte konštrukciu emulgačného zariadenia, ako je napríklad použitie špeciálnych miešaných pádiel, viacstupňová emulgácia, vysokotlaková homogenizácia atď., Na zvýšenie šmykovej sily a intenzity turbulencie.

2. Optimalizujte proces emulgácie, ako je dvojstupňová emulgácia, emulgácia mikrokanálov, emulgácia membrány atď., Aby sa zlepšila účinnosť a jednotnosť emulgácie.

3. Racionálne vyberte emulgátory a stabilizátory, ako napríklad výber emulgátorov podľa hodnoty hydrofilného lipofilnej rovnováhy (hodnota HLB) a výber stabilizátorov podľa emulzného typu a hodnoty pH na zlepšenie tvorby a stability emulzie.

4. Používajte online technológie monitorovania a automatického riadenia, ako je analýza veľkosti častíc online, meranie viskozity online, automatické dávky a regulácia teploty, aby ste dosiahli optimalizáciu v reálnom čase a kontrolu kvality procesu emulzifikácie.

Miešačka

Mixér je zariadenie, ktoré mieša dva alebo viac materiálov a dosahuje rovnomernú disperziu. Všeobecne sa používa v procesoch viacfázového miešania, ako sú pevné pevné látky, kvapalina-kvapalina a plynná kvapalina. Štrukturálne vlastnosti mixéra zahŕňajú:

1. Miešanie valca: Používa sa na miešanie materiálov a tvar a veľkosť sa určujú podľa požiadaviek na proces a výrobnú stupnicu. Medzi bežné tvary miešania valca patrí valcový, kužeľový, štvorcový atď. A materiály zahŕňajú nehrdzavejúcu oceľ, skloviny, sklolaminát atď.

2. Miešadlá: Nainštalované v miešacej hlave sú materiály zmiešané a dispergované rotačným pohybom. Medzi bežné typy patrí typ pádla, typ kotvy, typ špirálovej stuhy atď. Geometrický tvar, veľkosť a usporiadanie miešača majú dôležitý vplyv na miešací efekt.

3. Hnacie zariadenie: Poskytuje energiu požadovaný miešaním, ako je motor, reduktor atď. Režim napájania, rýchlosti a prenosu hnacieho zariadenia je potrebné zvoliť podľa mierky a požiadaviek na procesy mixéra.

4. Vstupné a výstupné zariadenie: Používa sa na pridávanie a výtok materiálov, ako sú prielezy, ventily, čerpadlá atď. Poloha, veľkosť a typ vstupného a výstupného zariadenia je potrebné navrhnúť podľa povahy materiálových a výrobných požiadaviek.

   
   

Pracovným princípom mixéra je generovanie šmykovej sily, turbulencie a konvekcie v materiáli rotačným pohybom miešania, takže materiál je neustále rozptýlený a zmiešaný a nakoniec dosahuje jednotný distribučný stav. Typ a štruktúra miešania majú dôležitý vplyv na miešací efekt a je potrebné ho zvoliť a optimalizovať podľa materiálových vlastností a požiadaviek na procesy. Bežné typy a charakteristiky miešania sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:

Mixéry sú vhodné pre širokú škálu materiálov vrátane:

• Práškové a granulované tuhé materiály, ako sú prášky, granule, vlákna atď. Bežne používané mixéry tuhých látok zahŕňajú mixéry typu V, dvojité kužeľové mixéry, miešačky pásky atď.

• Kvapalné materiály, ako sú roztoky, suspenzie, emulzie atď. Bežne používané mixéry kvapaliny-kvapaliny zahŕňajú pádlové miešanie, statické mixéry, emulgátory atď.

• Na dosiahnutie miešania plynu-kvapalinu sa používajú plynné materiály, ako je vzduch, para atď. Bežne používané mixéry plynu-kvapaliny zahŕňajú bublajúce miešanie, tubulárne statické mixéry, tryskové mixéry atď.

Účinnosť mixéra závisí hlavne od nasledujúcich faktorov:

1. Mechanizmus miešania: Rôzne mechanizmy miešania (ako je miešanie konvekcie, šmykové miešanie, difúzne miešanie atď.) Zodpovedajú rôznym účinkom miešania. Miešanie konvekcie sa spolieha hlavne na makroskopický tok materiálov na dosiahnutie miešania, strihové miešanie sa spolieha hlavne na šmykovú silu, aby sa zničila aglomerácia materiálu, aby sa dosiahla miešanie, a difúzne miešanie sa spolieha hlavne na mikroskopický pohyb materiálov na dosiahnutie miešania.

2. Typ miešania: Výber typu pravého miešania (ako je typ pádla, typ kotvy, typ pásky atď.) Môže výrazne zlepšiť účinnosť miešania. Geometria, veľkosť a usporiadanie miešania ovplyvnia efekt miešania.

3. Rýchlosť miešania: Čím vyššia je rýchlosť miešania, tým vyššia je účinnosť miešania, ale príliš vysoká rýchlosť môže spôsobiť zlomenie alebo zhoršenie materiálu. Rýchlosť miešania je potrebné optimalizovať podľa vlastností materiálu a požiadaviek na miešanie. Všeobecne platí, že bezrozmerné číslo (napríklad Thunder

Záver

Stručne povedané, existuje veľa druhov zmiešavacích zariadení, z ktorých každé má vlastný jedinečný pracovný princíp a oblasť aplikácií. Porozumenie charakteristikám a výhodám rôznych zmiešavacích zariadení, výberu vhodných zariadení a optimalizácie parametrov procesu je nevyhnutné na zlepšenie efektívnosti miešania a kvality produktu.

Emulgizačný mixér spoločnosti Wejing prijíma pokročilé dizajnérske a výrobné technológie, má vynikajúci výkon, sa široko používa v potravinách, kozmetike, medicíne a iných odvetviach a zákazníci sú hlboko dôveryhodní. Ak potrebujete pomoc s výberom a aplikáciou, kontaktujte spoločnosť Wejing, z celého srdca vám poskytneme profesionálnu technickú podporu a služby.