Procesteknisk rådgivning

Homogeniseringsteknik og rotor-stator-systemer

En udbredt form for homogeniseringsteknik er rotor-stator-systemet efter professor P. Willems. Forskellige typer rotorer og statorer bestemmer – afhængigt af omdrejningstallet – dispergeringsresultatet. Rotor-stator-systemet er hjertet i ethvert blande- og homogeniseringsanlæg til emulsioner og suspensioner.

Sådan fungerer et rotor-stator-system

  1. 1IndsugningProduktet suges ind centralt i rotor-stator-systemet.
  2. 2AccelerationDen hurtigtløbende rotor accelererer det udad ved centrifugalkraft.
  3. 3ForskydningVed tandkransene accelereres det kraftigt og bremses i forskydningsspalten ned til næsten 0.
  4. 4FindelingDe højfrekvente forskydningskræfter sikrer en optimal dispergerings- og emulgeringseffekt.

En stabil emulsion kræver en så stor samlet dråbeoverflade som muligt – det lykkes kun med meget små dråber og en egnet emulgator, f.eks. ved olie-i-vand- eller vand-i-olie-emulsioner.

Anvendelsesområder for homogeniseringsteknik

Emulgering

Blanding af to væsker, der ikke kan blandes stabilt: En hydrofob fase (f.eks. olie) og en hydrofil fase (f.eks. vand) blandes varigt med hinanden.

Uden emulgatorer har emulsioner tendens til faseadskillelse – deres vigtigste egenskab er stabiliteten.

Suspendering

Fordeling af et uopløseligt fast stof i en væske – ofte med høj turbulens og specielle rotorgeometrier, f.eks. til aktive stoffer eller farvepartikler.

Inden for lægemiddelområdet indblandes suspensioner på denne måde jævnt i geler og fedtsalver for at undgå sedimentering.

Opløsning

Ved opløsning af stoffer i en væske kræves der som regel høj turbulens for at opnå effektive produktionstider.

Desagglomerering

Indarbejdning og findeling af tørre partikler (f.eks. pulver) i væsker. Tørre pulvere har tendens til at klumpe.

Ved dispergeringen slås agglomeraterne mekanisk i stykker – for at opnå størst mulig overflade ved befugtningen.

Afgørende for finheden: geometri, forskydningsspalte og periferihastighed

Uanset om det drejer sig om emulsion, suspension, opløsning eller desagglomerering, bestemmer tre faktorer, hvor fint resultatet bliver med en homogenisator:

Den rette geometriAfhænger af produktets viskositet og følsomhed. Vigtige faktorer er indsugningsforholdene, antallet af tænder og tandrækker samt størrelsen af mellemrummene mellem tænderne.
ForskydningsspaltenAfstanden mellem rotor og stator bestemmer, hvor kraftigt produktet udsættes for forskydning.
PeriferihastighedenJo højere periferihastigheden (m/s) er, desto større er dispergeringseffekten – i samspil med geometri og forskydningsspalte.

Udformningen af rotor-stator-systemet er afgørende for en optimal dispergeringseffekt. Med mange års erfaring dimensionerer SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH det rette dispergeringssystem til jeres opgave.

Opfinder-knowhow inden for rotor-stator-teknik

Vores viden om rotor-stator-systemer har familiehistorie: Erwin Seefried, far til vores grundlægger André Seefried, har siden 1978 været nævnt som opfinder i patenter på homogenisatorer – bl.a. på rotor-stator-fortandinger, en dispergeringsrotor med labyrintfortanding, en beskyttelsesanordning på rotoren og tilløbet direkte ind i rotorøjet. Denne erfaring bruger vi i dag ved dimensionering, optimering og istandsættelse af homogenisatorer. Til patentoversigten →

Ofte stillede spørgsmål om homogeniseringsteknik

Hvordan fungerer en rotor-stator-homogenisator?

Rotoren kører med høj hastighed forbi den fortandede stator. Produktet suges ind centralt, accelereres udad og bremses kraftigt i forskydningsspalten mellem fortandingerne. De forskydningskræfter, der opstår herved, findeler dråber og partikler og sikrer en optimal dispergerings- og emulgeringseffekt.

Hvad bestemmer finheden af en emulsion eller suspension?

Afgørende er rotor-stator-systemets geometri (antal tænder og tandrækker, størrelsen af mellemrummene mellem tænderne), forskydningsspaltens størrelse og periferihastigheden – altid tilpasset produktets viskositet og følsomhed.

Hvad er forskellen på emulgering og suspendering?

Ved emulgering blandes to væsker, der ikke kan blandes stabilt, f.eks. olie og vand, varigt med hinanden – som regel ved hjælp af en emulgator. Ved suspendering fordeles et uopløseligt fast stof jævnt i en væske.

Hjælper I med at vælge den rette homogenisator?

Ja. På baggrund af vores mangeårige erfaring dimensionerer vi det egnede rotor-stator-system til jeres produkt og jeres proceskrav.

Vil I planlægge eller optimere en homogeniseringsproces?

Vi hjælper jer med dimensionering og valg af det rette rotor-stator-system – på telefon +49 4203 789492 eller pr. e-mail til info@s-vt.net.