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转向多次进料均质化

在线多进料高压均质化可能很麻烦,但是它为罐体和批量处理提供了一种有效且具有成本效益的替代方法。

这种在线均质设备(称为声纳发生器)在流体路径中使用锋利的刀片来产生额外的空化现象。所有图片均由Sonic Corp提供。
这种在线均质设备(称为声纳发生器)在流体路径中使用锋利的刀片来产生额外的空化现象。 所有图片均由Sonic Corp提供。

通常,有两种类型的均质机可用于处理不同的流体并产生均匀的乳液。 第一种是转子/定子高剪切型,它使用机械旋转剪切力使乳液基本存在。 机械剪切将可能的乳状液的不连续相或油相撕成较小的液滴,从而形成悬浮液。 另一种类型是高压均化器,该均化器在管路中使用限制装置,以使流体瞬间加速并发生气蚀。 加速来自于通过容积泵(PD)迫使流体通过孔口喷嘴或部分关闭的阀。 空化来自于流体在非常短的距离内改变速度时形成的空隙。

在许多情况下,均质器的转子/定子类型是单进料单元,通常在再循环回路中在罐内或罐下串联使用。 为了使用这些,处理器与劳动密集型的批处理方法结合使用,在该方法中,将各种成分一次一次地手动送入罐中。 在最好的情况下,制造商已经设计出了自动转移这些材料以减少劳力的方法,但仍然根据称重传感器在储罐中的重量增加来单独计量配料。 成本更高的更复杂的制造商已迈出了一步,并采用了质量流量计或体积流量计同时倾倒物料。

尽管这样做可以降低劳动强度,但可以提高效率,但最终必须将所有物料转移到一个大批料罐中,并且入站转移时间,混合时间和转移时间都加起来。 操作人员的参与仍然很沉重,因为需要监督和管理从物料进料到混合再到转移的这些过渡。 当需要更高的温度来加热各种需要加热变成液体或完成其工作的材料时,情况会变得更糟。 甚至更糟的是,如果需要遵循加法规则的顺序-A必须在B之前,然后C才能转储,依此类推。

所有这些都会导致一个装有大量流体的大水箱,其中很多可能是水,现在很多或全部都可能处于高温状态。 储水箱中的水有很多浪费方式。 储罐空间很宝贵,因此任何制造商都应该减少必须转移到储罐中的数量。 以典型的乳液乳液为例。 大多数制造商都从两个都热的油箱开始,分别是油相和水相。 水相可能高达60%至70%的普通老水。 然后将两种预混料合并到一个罐中,均质并冷却。 在某些情况下,这可能是一个12小时的过程,其中大部分实际上是加热和冷却时间,以及将两种预混料合并到一个罐中并转移出冷却的,粘性更高的乳液的转移时间。

有一种更有效,更省时的方法可以使用,而且一口气。 准备? 在线多进料,高压均质。 该方法使用在线均质设备,该设备与集成的预编程系统中的多个PD泵相连,该系统对散装物料,水和更小,更易管理的预混合物进行在线计量,以立即形成乳液,在许多情况下,无需任何冷却。 在前面提到的带有乳液的示例中,可以通过使用双进料均化系统使该过程更有效,该系统按比例计量两种预混料,并使合并的物流承受500至2,000 psi的压力,并生成漂亮的在线乳液。

更进一步,现在您可以降低水相的温度。 该阶段温度升高的唯一原因是允许两个水箱温和融合。 现在,它们在高压下在线合并,相的进入温度可能会有所不同,结果是形成了较冷的乳液,看起来非常接近可填充的最终产品。 冷却时间大大减少,甚至完全消除。 转移时间被吸收到乳化剂的制造时间中,因此可以节省大量时间。 更进一步,现在可以从该水相中除去25%至50%的水,并使用将集成到系统中的第三个PD泵和流量计直接从去离子(DI)供水中计量。

这个例子,无论是付出还是接受,在所有行业中都可以看到。 在化学工业中,一个简单的例子是在高压下通过在线均质设备以适当的比例计量硅油,水和表面活性剂,以产生均匀的乳液。 不需要分批罐,也不需要任何类型的预混合。 在纺织品中,用水乳化时能更好地应用于纱线的纯净油通常仅使用三种成分,这些成分可以从散装和在线乳化中计量出来,同样无需配料罐。

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多进料在线均质器系统概念,其中在高压下对热油相和冷水相进行计量,以使即时乳液在线

在线多次进料均质化方法的另一个好处是在给定的储罐空间下提高了产品产量。 这意味着,在需要预混料的情况下(允许添加少量固体成分等),目标是从一个罐中尽可能多地生产成品,并尽量减少预混料中使用的水量。 在个人护理中,需要水性预混料,并与去离子水,SLES(个人护理用品中使用的常见表面活性剂)和其他未放入槽中的肥皂基生料一起计量加入,以使洗发水和沐浴露在线。 如果预混合料的总体积达到总体积的20%到25%左右,那么与任何批处理方法相比,单个罐现在可以生产大约三到四倍的产品-这是因为水,SLES和其他散装物料直接从其各自的来源在线均质化。

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生产规模的多进料Sonolator均质系统,用于处理使用SLES,水和其他成分的个人护理液。 该系统使用5吨含水预混料罐生产20吨产品。

结论

从槽罐和批处理转移到这种多进料处理的世界,几乎总是可以节省时间和金钱。 它将减少劳力参与并减少错误和浪费。 考虑使用这种方法的障碍之一是制造乳液实际上很棘手。 这不像处理互为作用的互溶流体。 需要将油和水压在一起; 他们不喜欢在坦克中呆很长时间。 因此,请将水从那些水箱中取出,并进行多次进料的高压均质处理。

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具有两个或多个带有质量流量计和在线均质器设备的PD泵的多进料Sonolator均质系统。

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Rob BrakemanSonic Corp的所有者/董事。Brakeman曾就读过Northfield Mount Hermon学校和Gettysburg College。 他的公司专门从事高压均质机系统和在线混合橇的定制设计和制造。 该公司的旗舰均质机Sonolator被设计到定制系统中,该系统可乳化和分散所有主要行业中的各种流体。 Brakeman和他的团队在全球大型生产设施的进出方面拥有超过125年的综合经验。 正是这种经验为他提供了25年的对各种过程环境和问题的知识和理解。 可以通过203-375-0063或rob.brakeman@sonicmixing.com与Brakeman联系

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