Procesy

Mieszanie ciał stałych z cieczami: wprowadzanie proszków

Przy łączeniu substancji stałych i ciekłych klasyczne mieszanie nie zawsze wystarcza. Często tworzą się aglomeraty, do produktu dostaje się powietrze, powstaje pył lub ulatniają się rozpuszczalniki. Mieszanie ciał stałych z cieczami zapobiega tym skutkom ubocznym: zwilża ciała stałe, a następnie łączy mieszanie, homogenizację i dyspergowanie w jednym przejściu.

Bez pyleniaBrak wzbijania pyłu i osadów na pokrywie.
Bez aglomeratówCiała stałe rozkładają się jednorodnie.
Niższe kosztyNiższe koszty personelu, czyszczenia, utylizacji i energii.

Typowe problemy przy mieszaniu ciał stałych

To zadanie mieszania określa się jako sporządzanie zawiesin. Ciała stałe mogą być rozpuszczalne lub nierozpuszczalne. Przy użyciu prostego mieszadła często występują następujące problemy:

  • Aglomeraty i wprowadzanie powietrza
  • Silne pylenie lub emisje rozpuszczalników
  • Przywieranie ciał stałych do elementu mieszającego
  • Odchylenia jakościowe i straty surowców

Fizyka mieszania ciał stałych z cieczami

Z fizycznego punktu widzenia mieszanie ciał stałych z cieczami to układ trójfazowy złożony z ciała stałego, otaczającej fazy gazowej i cieczy. Gdy ciecz trafia na poruszającą się mieszaninę ciał stałych, jej ilość i zdolność rozprowadzania decydują o tym, jak dobrze zwilżane są poszczególne cząstki. Zdolność rozprowadzania zależy przede wszystkim od następujących czynników:

  • Napięcie powierzchniowe
  • Lepkość cieczy
  • Porowatość ciała stałego
  • Charakter lipofilowy lub hydrofilowy
  • Efektywność rozprowadzania substancji

Zastosowania

Wprowadzanie proszków, granulatów lub materiałów sypkich do cieczy to złożony proces w wielu branżach. W przemyśle farmaceutycznym powstają w ten sposób np. powłoki (coating) tabletek z ciał stałych i roztworów wodnych. Zawiesiny pigmentów są typowe dla produkcji barwników. Inne przykłady:

Na co zwrócić uwagę

  • Cała ilość ciała stałego trafia w całości do cieczy
  • Brak pozostałości w zbiornikach i przewodach zasilających
  • Ciało stałe nie unosi się w powietrzu i nie przywiera do pokrywy
  • Zawieszone ciało stałe jest rozprowadzone jednorodnie, bez aglomeratów i bez sedymentacji
  • Zasysanie proszku z odcinkiem wstępnego mieszania, bez ponownego zawilgocenia ciał stałych
  • Mieszadła docierające z wystarczającym przepływem do każdego miejsca w zbiorniku

Również tutaj konieczne jest dokładne zaprojektowanie z wyprzedzeniem, zależnie od surowców i procesu. Mieszanie ciał stałych z cieczami odbywa się najczęściej w mieszalnikach homogenizujących. Chętnie doradzimy Państwu w tym zakresie, także w temacie: instalacje używane.

Płynne surowce racjonalnie dozuje nasza nowa stacja dozowania.

Inne procesy

Chcą Państwo efektywniej wprowadzać proszki do cieczy? Chętnie doradzimy – od projektu aż po gotową instalację.

Najczęstsze pytania dotyczące mieszania ciał stałych z cieczami

Czym jest mieszanie ciał stałych z cieczami?

Proces, w którym ciała stałe, takie jak proszki lub granulaty, są zwilżane, a następnie w jednym przejściu mieszane, homogenizowane i dyspergowane. Pozwala uniknąć typowych problemów klasycznego mieszania.

Jakim problemom zapobiega ten proces?

Tworzeniu się aglomeratów, wprowadzaniu powietrza, pyleniu, emisji rozpuszczalników, przywieraniu do elementu mieszającego, odchyleniom jakościowym i stratom surowców. Pozwala to zaoszczędzić czas oraz koszty personelu, czyszczenia, utylizacji i energii.

Od czego zależy zwilżanie ciała stałego?

Od napięcia powierzchniowego i lepkości cieczy, porowatości ciała stałego, powinowactwa faz (lipofilowe/hydrofilowe) oraz efektywności rozprowadzania substancji.

Jak wprowadzać proszek bez pylenia?

Na przykład za pomocą zasysania proszku z odcinkiem wstępnego mieszania bez ponownego zawilgocenia oraz mieszadeł zapewniających wystarczający przepływ w całym zbiorniku – dopasowanych do surowców i procesu.