Консултации по процесно инженерство

Хомогенизираща техника и системи ротор-статор

Често срещана форма на хомогенизираща техника е системата ротор-статор според професор P. Willems. Различните видове ротори и статори определят – в зависимост от оборотите – резултата от диспергирането. Системата ротор-статор е сърцето на всяка инсталация за смесване и хомогенизиране на емулсии и суспензии.

Как работи системата ротор-статор

  1. 1ЗасмукванеПродуктът се засмуква централно в системата ротор-статор.
  2. 2УскоряванеБързо въртящият се ротор го ускорява центробежно навън.
  3. 3СрязванеПри зъбните венци то се ускорява силно, а в срязващата междина се забавя почти до 0.
  4. 4РаздробяванеВисокочестотните срязващи сили осигуряват оптимален ефект на диспергиране и емулгиране.

За стабилна емулсия е необходима възможно най-голяма обща повърхност на капчиците – това се постига само с много малки капчици и подходящ емулгатор, напр. при емулсии масло във вода или вода в масло.

Области на приложение на хомогенизиращата техника

Емулгиране

Смесване на две течности, които не се смесват стабилно: хидрофобна (напр. масло) и хидрофилна фаза (напр. вода) се смесват трайно една с друга.

Без емулгатори емулсиите имат склонност към разделяне на фазите – най-важното им свойство е стабилността.

Суспендиране

Разпределяне на неразтворимо твърдо вещество в течност – често с висока турбулентност и специални геометрии на ротора, напр. за активни вещества или цветни частици.

Във фармацията по този начин суспензии се вмесват равномерно в гелове и мастни мехлеми, за да се избегне седиментация.

Разтваряне

При разтварянето на вещества в течност по правило е необходима висока турбулентност, за да се постигнат ефективни производствени времена.

Разбиване на агломерати

Вмесване и раздробяване на сухи частици (напр. прахове) в течности. Сухите прахове имат склонност към образуване на бучки.

Агломератите при диспергиране се разбиват механично – за възможно най-голяма повърхност при овлажняването.

Определящи за фиността: геометрия, срязваща междина и периферна скорост

Независимо дали става дума за емулсия, суспензия, разтвор или разбиване на агломерати – три фактора определят колко фин ще бъде резултатът с хомогенизатор:

Правилната геометрияЗависи от вискозитета и чувствителността на продукта. Важни са засмукването, броят на зъбите и редовете зъби, както и размерът на междузъбията.
Срязващата междинаРазстоянието между ротора и статора определя колко силно се срязва продуктът.
Периферната скоростКолкото по-висока е периферната скорост (m/s), толкова по-голям е диспергиращият ефект – във взаимодействие с геометрията и срязващата междина.

Формата на системата ротор-статор е решаваща за оптималния диспергиращ ефект. С дългогодишен опит SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH проектира подходящата диспергираща система за вашата задача.

Изобретателски опит в ротор-статор техниката

Нашите знания за системите ротор-статор имат семейна история: Erwin Seefried, бащата на нашия основател André Seefried, е посочен като изобретател в патенти за хомогенизатори от 1978 г. насам – между другото за зъбни профили на ротор-статор, диспергиращ ротор с лабиринтно зъбене, защитно устройство върху ротора и подаване директно в окото на ротора. Този опит използваме днес при проектирането, оптимизирането и възстановяването на хомогенизатори. Към прегледа на патентите →

Често задавани въпроси за хомогенизиращата техника

Как работи хомогенизатор ротор-статор?

Роторът се върти с висока скорост покрай зъбния статор. Продуктът се засмуква централно, ускорява се навън и се забавя силно в срязващата междина между зъбните профили. Възникващите при това срязващи сили раздробяват капчиците и частиците и осигуряват оптимален ефект на диспергиране и емулгиране.

Какво определя фиността на една емулсия или суспензия?

Определящи са геометрията на системата ротор-статор (брой на зъбите и редовете зъби, размер на междузъбията), размерът на срязващата междина и периферната скорост – всяка от тях съобразена с вискозитета и чувствителността на продукта.

Каква е разликата между емулгиране и суспендиране?

При емулгирането две течности, които не се смесват стабилно, напр. масло и вода, се смесват трайно една с друга – най-често с помощта на емулгатор. При суспендирането неразтворимо твърдо вещество се разпределя равномерно в течност.

Подпомагате ли избора на подходящ хомогенизатор?

Да. Въз основа на нашия дългогодишен опит проектираме подходящата система ротор-статор за вашия продукт и изискванията на вашия процес.

Искате да планирате или оптимизирате процес на хомогенизиране?

Подпомагаме ви при проектирането и избора на подходящата система ротор-статор – по телефон на +49 4203 789492 или по имейл на info@s-vt.net.