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.
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:
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
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.