Để trộn các chất rắn và chất lỏng, phương pháp khuấy thông thường không phải lúc nào cũng đủ. Thường hình thành các khối kết tụ, không khí lẫn vào sản phẩm, sinh ra bụi hoặc dung môi bay hơi. Phương pháp trộn rắn-lỏng ngăn chặn những tác dụng phụ này: làm ướt chất rắn rồi kết hợp trộn, đồng hóa và phân tán chỉ trong một lần chạy.
Những vấn đề điển hình khi khuấy chất rắn
Nhiệm vụ này của việc khuấy được gọi là tạo huyền phù. Chất rắn có thể tan hoặc không tan. Với thiết bị khuấy đơn giản, thường xảy ra:
- Kết tụ và không khí lẫn vào
- Sinh bụi mạnh hoặc phát thải dung môi
- Chất rắn dính vào dụng cụ khuấy
- Sai lệch chất lượng và hao hụt nguyên liệu
Vật lý của quá trình trộn rắn-lỏng
Xét về mặt vật lý, trộn rắn-lỏng là hệ ba pha gồm chất rắn, pha khí bao quanh và chất lỏng. Khi chất lỏng gặp một khối chất rắn đang chuyển động, lượng và khả năng phân bố của nó quyết định các hạt riêng lẻ được làm ướt tốt đến mức nào. Khả năng phân bố chủ yếu phụ thuộc vào:
Ứng dụng
Đưa bột, hạt hoặc vật liệu rời vào chất lỏng là một quá trình phức tạp trong nhiều ngành. Chẳng hạn, trong ngành dược, các lớp bao (coating) cho viên nén được sản xuất theo cách này từ chất rắn và dung dịch nước. Huyền phù chất màu là điển hình trong sản xuất sơn. Một số ví dụ khác:
Những điểm quan trọng
- Toàn bộ lượng chất rắn được đưa hoàn toàn vào chất lỏng
- Không còn lượng dư trong thùng chứa và đường cấp liệu
- Chất rắn không bay lên thành bụi và không dính vào nắp
- Chất rắn được tạo huyền phù phân bố đồng đều, không kết tụ và không lắng
- Hút bột có khoang trộn sơ bộ, không làm ướt lại chất rắn
- Thiết bị khuấy tới được mọi vị trí trong bồn với dòng chảy đủ mạnh
Ở đây cũng cần thiết kế chính xác từ trước, tùy theo nguyên liệu và quá trình. Trộn rắn-lỏng thường được thực hiện trong máy trộn đồng hóa. Chúng tôi sẵn lòng tư vấn cho Quý khách về vấn đề này, cả về hệ thống đã qua sử dụng.
Để định lượng hợp lý nguyên liệu dạng lỏng, xin xem giải pháp mới của chúng tôi: trạm định lượng.
Các quy trình khác
Câu hỏi thường gặp về trộn rắn-lỏng
Trộn rắn-lỏng là gì?
Một quá trình trong đó chất rắn như bột hoặc hạt được làm ướt rồi trộn, đồng hóa và phân tán chỉ trong một lần chạy. Quá trình này tránh được các vấn đề điển hình của phương pháp khuấy thông thường.
Quá trình này tránh được những vấn đề nào?
Hình thành khối kết tụ, không khí lẫn vào, sinh bụi, phát thải dung môi, chất rắn dính vào dụng cụ khuấy, sai lệch chất lượng và hao hụt nguyên liệu. Nhờ đó tiết kiệm thời gian, cũng như chi phí nhân công, vệ sinh, xử lý chất thải và năng lượng.
Việc làm ướt chất rắn phụ thuộc vào yếu tố nào?
Vào sức căng bề mặt và độ nhớt của chất lỏng, độ xốp của chất rắn, ái lực giữa các pha (ưa dầu/ưa nước) và hiệu quả phân bố các chất.
Làm thế nào để đưa bột vào mà không sinh bụi?
Ví dụ thông qua việc hút bột có khoang trộn sơ bộ, không làm ướt lại, và với các thiết bị khuấy tạo dòng chảy đủ mạnh trong toàn bộ bồn – được điều chỉnh phù hợp với nguyên liệu và quá trình.