Pour mélanger des substances solides et liquides, une agitation classique ne suffit pas toujours. Il se forme souvent des agglomérats, de l’air pénètre dans le produit, de la poussière se dégage ou des solvants s’échappent. Le mélange solide-liquide évite ces effets secondaires : il mouille les solides puis réunit mélange, homogénéisation et dispersion en un seul passage.
Problèmes typiques lors de l’agitation de solides
Cette tâche de l’agitation s’appelle la mise en suspension. Les solides peuvent être solubles ou insolubles. Avec un agitateur simple, on observe souvent :
- Des agglomérats et une incorporation d’air
- Un fort dégagement de poussière ou des émissions de solvants
- Des solides qui collent au mobile d’agitation
- Des écarts de qualité et des pertes de matières premières
La physique du mélange solide-liquide
Sur le plan physique, le mélange solide-liquide est un système triphasique composé du solide, de la phase gazeuse environnante et du liquide. Lorsqu’un liquide rencontre un mélange de solides en mouvement, sa quantité et sa capacité de répartition déterminent dans quelle mesure les particules sont mouillées. La capacité de répartition dépend surtout :
Applications
Incorporer des poudres, des granulés ou des produits en vrac dans des liquides est un procédé complexe dans de nombreux secteurs. Dans l’industrie pharmaceutique, on obtient ainsi par exemple des enrobages (coatings) de comprimés à partir de solides et de solutions aqueuses. Les suspensions de pigments sont typiques de la fabrication de colorants. Autres exemples :
Ce qui compte
- La totalité du solide passe dans le liquide
- Pas de résidus dans les trémies et conduites d’alimentation
- Le solide ne se soulève pas et n’adhère pas au couvercle
- Le solide en suspension est réparti de façon homogène, sans agglomérats ni sédimentation
- Aspiration des poudres avec zone de prémélange, sans réhumidification des solides
- Des agitateurs qui assurent un écoulement suffisant en tout point de la cuve
Ici aussi, un dimensionnement précis en amont est nécessaire, en fonction des matières premières et du procédé. Le mélange solide-liquide s’effectue le plus souvent dans des mélangeurs-homogénéisateurs. Nous vous conseillons volontiers à ce sujet, y compris sur les installations d’occasion.
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Autres procédés
Questions fréquentes sur le mélange solide-liquide
Qu’est-ce que le mélange solide-liquide ?
Un procédé dans lequel des solides tels que des poudres ou des granulés sont mouillés puis mélangés, homogénéisés et dispersés en un seul passage. Il évite les problèmes typiques de l’agitation classique.
Quels problèmes ce procédé évite-t-il ?
La formation d’agglomérats, l’incorporation d’air, le dégagement de poussière, les émissions de solvants, l’adhérence au mobile d’agitation, les écarts de qualité et les pertes de matières premières. Vous économisez ainsi du temps ainsi que des frais de personnel, de nettoyage, d’élimination et d’énergie.
De quoi dépend le mouillage du solide ?
De la tension superficielle et de la viscosité du liquide, de la porosité du solide, de l’affinité des phases (lipophile/hydrophile) et de l’efficacité de la répartition des substances.
Comment incorporer des poudres sans poussière ?
Par exemple grâce à une aspiration des poudres avec zone de prémélange sans réhumidification et à des agitateurs qui assurent un écoulement suffisant dans toute la cuve – adaptés aux matières premières et au procédé.