هموژنایزر برای تولید محصولات شیمیایی مایع، و در فرآیند مخلوط کردن چند ماده اولیه با حلال، استفاده می شود. برای همگن شدن و افزایش کیفیت سوسپانسیون و امولسیون، باید از Homogenizer mixer استفاده کنید.
طبقه بندی هموژنایزرها
میکسر هموژن با توجه به مکانیزم عملکرد، به مدلهای زیر تقسیم می شود. عموما هر کدام از این مدلها در صنعت خاصی کاربرد دارد.
- هموژنایزر روتور استاتور
- میکسر تیغه ای
- دستگاه هموژنایزر اولتراسونیک
- میکسر هموژن فشار بالا
- آسیاب ساچمه ای(بید میل یا پرل میل)
هموژنایزر روتور استاتور
در میکسر روتور استاتور، اصلی ترین و مهمترین بخش ها، روتور و استاتور هستند. پره های روتور، بین پره های ثابت استاتور، با سرعت بسیار زیاد(3000 دور در دقیقه) به حرکت در می آیند. فرآیند شکستن و ریز کردن ذرات، بخاطر سرعت بالای برخورد مواد با پره های ثابت و همچنین حرکت بسیار سریع مخلوط در بین لایه ثابت و متحرک استاتور و روتور، اتفاق می افتد. این سرعت چرخش بسیار زیاد و فاصله کم(گپ) استاتور و روتور، باعث می شود تنش برشی شدیدی(Shear stress) بوجود آید. از آنجایی که سیال تنش برشی تحمل نمی کند، سرعت حرکت مایع یا مخلوط و خمیر، افزایش خواهد یافت. نهایتا بالا رفتن سرعت سیال باعث میکرونیزه شدن(ریز شدن) و همسان شدن کاملا یکنواخت ذره ها درون محلول و مخلوط خواهد شد.
Ultrasonic Homogenizer
هموژنایزر التراسونیک با ایجاد امواج شدید فرا صوتی در یک محیط مایع کار می کند. امواج فشاری مکانیکی باعث ایجاد جریان در مایع شده و تحت شرایط مناسب موجب تشکیل سریع میکرو حباب می گردد. رشد و یکی شدن این حباب ها تا رسیدن به اندازه بیشینه و در نهایت ترکیدن آنها حرارت شدیدی ایجاد می نماید. به این پدیده(ایجاد حباب در مایع) کاویتاسیون گفته می شود. انفجار حباب تولید موج ضربه ای با انرژی کافی برای شکستن پیوند کووالانسی می کند. از نیروی برشی حاصل از انفجار حباب و همچنین جریانهای اغتشاشی ناشی از ارتعاش فرا صوتی، برای همگن سازی و تخریب سلول استفاده می شود. این فرآیند می‌تواند به منجر به حرکت مایع با سرعتی در حدود 420 کیلومتر در ساعت، ایجاد فشاری معادل 200 بار و یا افزایش دمای نقطه ای به حدود 4500 درجه سانتیگراد، در ابعاد میکروسکوپی شود. طرز کار هموژنایزر اولتراسونیک در شکل زیر توضیح داده شده است.
آسیاب ساچمه ای میکسر بیدمیل
آسیاب ساچمه شیشه ای که به آن پر میل(Pearl-Mill) هم می گویند، در واقع یک دستگاه صنعتی برای خرد کردن کامل اجزای یک مخلوط مانند رنگدانه است. آسیاب و میکسر پرل-میل که در صنعت رنگ استفاده می شود، جزو خانواده همژنایزرهای بید-میل قرار می گیرد. در این نوع همگن ساز، ذرات ریز طی غلتش مکانیکی و حرکت گوی، بر اثر فشار و اصطکاک، به اندازه های بسیار کوچک تبدیل می شوند. تقریبا تمام مدلهای Bead-mill homogenizer، بر اساس سایش، فشار و اصطکاک بین گوی ها کار می کند. معمولا آسیاب بید-میل یا پر-میل، قیمت بسیار بالایی دارد و البته به خاطر اصطکاک زیاد، گرمای زیادی هم تولید می کند. مزیت استفاده از هموژنایزر صنعتی پر میل یا بید میل، ریز شدن کامل ذرات در یک مرحله و امکان آسیاب کردن پودرهای خشک است. البته بید-میل و پرمیل، نسبت به هموژنایزر روتور استاتور، خروجی و دبی بسیار کمتری بوجود می آوردند.
به همین خاطر در صنعت رنگ سازی، تعداد زیادی از تولید کننده ها به سمت استفاده از هموژنایزر اینلاین و سیرکوله کردن مواد، حرکت کرده اند. در تصویر زیر روش کار یک نوع از هموژنایزرهای بید-میل نشان داده شده است.در مورد آسیاب پرمیل لازم است که بگوییم معمولا قیمت بسیار بالایی دارد و مقدار ماده خروجی آن خیلی کمتر از هموژنایزر روتور استاتور است.
طرز کار دستگاه هموژن مکانیکی
در پمپ هموژنایزر مکانیکی، اصلی ترین و مهمترین بخشها، روتور و استاتور هستند. پره های روتور، بین پره های ثابت استاتور، با سرعت بسیار زیاد(3000 دور در دقیقه) به حرکت در می آیند. فرآیند شکستن و ریز کردن ذرات، بخاطر سرعت بالای برخورد مواد با پره ها و همچنین حرکت بسیار سریع مخلوط در فضای بین استاتور و روتور، اتفاق می افتد. این سرعت چرخش بسیار زیاد و فاصله کم(گپ) استاتور و روتور، باعث می شود تنش برشی شدیدی(Shear stress) بوجود آید. از آنجایی که سیال تنش برشی تحمل نمی کند، سرعت حرکت مایع یا مخلوط و خمیر، افزایش خواهد یافت. نهایتا بالا رفتن سرعت سیال باعث میکرونیزه شدن یکنواخت ذرات، درون محلول و مخلوط خواهد شد. این توضیحات متخصر، روش مخلوط شدن مواد در دستگاه هموژن شیمیایی را مشخص می کند.
هموژنایزر inline چیست؟
هموژنایزر این-لاین، نام دیگر هموژنایزر روتور استاتور است. میکسر اینلاین بخاطر اینکه توانایی تولید محصول را به صورت مداوم و پیوسته دارد، به in-line-homogenizer نیز معروف است. البته امکان تولید محصول پیوسته با این نوع میکسر، به این معنی نیست که با آن نمیشود محصول بچ تولید کرد. بلکه بخاطر اینکه محلول سوسپانسیون یا امولسیون، بصورت مداوم از هموژنایزر اینلاین می گذرد، می توان در خطوط تولید آن را نصب کرد. به هموژنایزر مکانیکی روتور استاتور، پمپ هموژنایزر و میکسر تنش برشی بالا(high shear mixer) هم گفته می شود.
انتخاب پمپ Homogenizer
مرحله طراحی، مواد آب-بندی(sealing element) و کاسه نمد، باید با توجه به الزامات هر صنعت انتخاب گردد. به عنوان مثال، ما در پمپ هوموژنایزر مخصوص صنایع شیمیایی و غذایی، از اورینگ وایتون و مکانیکال سیل سیلیکون/وایتون استفاده می کنیم. همچنین تمامی قطعات اصلی هوموژنایزر روتور استاتور شیمیایی، که در تماس با مواد و مخلوط هستند را از جنس AISI Stainless Steel 316L(استنلس استیل 316) می سازیم تا بیشترین مقاومت را نسبت به خوردگی و زنگ زدن داشته باشند. استفاده از استیل ضد زنگ 316L در میکسر، بهترین عملکرد و بالاترین استاندارد را برای صنایع غذایی، دارویی، آرایش و بهداشتی، شیمیایی و رنگ به ارمغان می آورد.
میکسر هموژنایزر در صنایع شیمیایی مانند رنگ، تولید کرم، پتروشیمی، تولید دارو، صنایع غذایی مانند رب و سس و نانو مواد، مورد استفاده قرار می گیرد.
شکل و هندسه هر ردیف یا استیج روتور یا استاتور پمپ هموژن، در مقدار دبی پمپ و قدرت ریز کردن(همگن کردن) ذره ها تاثیر دارد. ما با تسلط بر دانش طراحی پره میکسر، می توانیم پس از در نظر گرفتن نیاز صنایع شیمیایی، پمپ امولسیون مورد نظر را به صورت تخصصی، طراحی و تولید کنیم.
نکات مهم در خرید هموژنایزر شیمیایی
کوچکترین دستگاه هموژنایزر روتور استاتور آرامیکس، مقدار دبی تقریبی 12 متر مکعب در ساعت برای آب را تامین می کند. در صورت نیاز به دبی بیشتر، بهتر است از میکسرهای بزرگتر ما استفاده کنید. البته معمولا مخلوط و محلول سوسپانسیون و امولسیون به دلیل داشتن ویسکوزیته بالاتر، دبی کمتری خواهند داشت. رابطه دبی با ویسکوزیته برای دستگاه هموژن شیمیایی خطی نیست. علاوه بر این در بسیاری مواقع نیاز به سیرکوله شدن چند باره محلول موجود در یک مخزن وجود دارد.
در جایگاه مقایسه، قیمت دستگاه هموژنایزر ایرانی آرامیکس، از نمونه های اروپایی و آسیایی ارزانتر است. ولی به جرات می گوییم از نظر کیفیت، با محصولات برندهای مطرح رقابت می کنیم.
برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش تولید میکسر هموژنایزر مواد شیمیایی(امولسیون پمپ) با ما تماس بگیرید :
09122786723
02166561974
02166129745
مقاله ها و لینک های مرتبط
دانلود مقاله و کتاب در مورد همگن کردن و هموژنایزر
