هموژنایزر را برای تولید محصولات شیمیایی مایع، و در فرآیند مخلوط کردن چند ماده اولیه با حلال، بکار می برند. برای همگن شدن و افزایش کیفیت سوسپانسیون و امولسیون، homogenizer mixer صنعتی بهترین گزینه است. دستگاه هموژنایزر از نظر دسته بندی هم جزو پمپ ها و هم به عنوان نوعی میکسر در نظر گرفته می شود. در این مقاله می خواهیم در مورد روش کار Homogeneous pump، انواع آن و کاربردهای این دستگاه صحبت کنیم.
طبقه بندی هموژنایزرها
میکسر هموژن با توجه به مکانیزم عملکرد، به مدلهای زیر تقسیم می شود. هر یک از این دستگاهها، برای حجم تولید خاص، اندازه ذرات و نوعی مشخص از محصولات استفاده می شود. به عبارت دیگر می توانیم بگوییم هر کدام از مدلهای homogenizer در صنعت خاصی کاربرد دارد.
- هموژنایزر روتور استاتور
- میکسر تیغه ای
- دستگاه هموژن اولتراسونیک
- میکسر فشار بالا
- آسیاب ساچمه ای(بید میل یا پرل میل)
میکسر هموژنایزر صنعتی روتور استاتور
در این دستگاه، اصلی ترین و مهمترین بخش ها، روتور و استاتور هستند. پره های روتور، بین پره های ثابت استاتور، با سرعت بسیار زیاد(1500 تا 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 همگن شدن کاملا یکنواخت ذره ها درون محلول و مخلوط خواهد شد.
عواملی که باعث خرد شدن و پخش یکنواخت مواد در میکسر روتور استاتور می شود:
1- کاویتاسیون(Cavitaion) و ایحاد میکرو حباب بدلیل تغییر ناگهانی حجم محفظه
2- تنش برشی که بر اثر حرکت سریع پره های متحرک از بین پره های ثابت بوجود می آید
3- برخورد و ضربان ناشی از حرکت سیال در بین مسیرها
هموژنایزر inline چیست؟
میکسر این-لاین یا پیوسته، نام دیگر هوموژنایزر روتور استاتور است. هموژن اینلاین بخاطر اینکه توانایی تولید محصول را به صورت مداوم و پیوسته دارد، به این نام 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 میکسر مکانیکی روتور استاتور، پمپ هموژنایزر و میکسر تنش برشی بالا(high shear mixer) هم گفته می شود.
Ultrasonic Homogenizer
هموژنایزر التراسونیک با ایجاد امواج شدید فراصوتی در یک محیط مایع کار می کند. امواج فشاری مکانیکی سبب ایجاد جریان در مایع شده و تحت شرایط مناسب، موجب تشکیل سریع میکروحباب 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) در میکسر اولتراسونیک، کاویتاسیون گفته می شود. انفجار حباب، به تولید امواج ضربه ای با انرژی کافی برای شکستن پیوند بین ذرات می انجامد. نیروی برشی حاصل از انفجار حباب و همچنین جریانهای اغتشاشی، برای همگن سازی و میکرونیزه کردن ذره ها کافی است.
فرآیند ترکیدن حباب های تولید شده توسط دستگاه هموژن التراسونیک می‌تواند به ایجاد جریانهای موضعی با سرعتی در حدود 400 کیلومتر در ساعت!، ایجاد فشاری معادل 200 بار و افزایش دمای نقطه ای به حدود 4500 درجه سانتیگراد، در ابعاد میکروسکوپی بیانجامد. طرز کار هوموژنایزر اولتراسونیک در شکل زیر توضیح داده شده است.
آسیاب ساچمه ای یا میکسر بیدمیل
آسیاب ساچمه(شیشه ای) که به آنPearl-Mill هم می گویند، در واقع یک دستگاه صنعتی برای خرد کردن 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 آسیاب ساچمه ای، ذرات ریز با توجه به حرکت گوی، بر اثر فشار و اصطکاک، به اندازه های بسیار کوچک تقسیم 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 خرد کن صنعتی پر میل(بید-میل)، ریز شدن کامل ذرات در یک مرحله و امکان آسیاب و هموژن کردن پودرهای خشک است. البته بید-میل، نسبت به هموژنایزر روتور استاتور، خروجی و دبی بسیار کمتری خواهد داشت.
به خاطر قیمت بالا، مصرف برق و تولید دمای زیاد در صنعت رنگ، تعداد زیادی از تولید کننده ها به سمت استفاده از هموژنایزر اینلاین و سیرکوله کردن مواد، حرکت کرده اند. در تصویر زیر روش کار کلی میکسر بید-میل را ملاحظه می نمایید.
روش انتخاب Homogenizer
طراحی پره های میکسر، انتخاب قطعات آب-بندی و کاسه نمد، باید با توجه به الزامات هر صنعت انتخاب گردد. به عنوان مثال، ما در 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. با این کار بیشترین مقاومت را نسبت به خوردگی و زنگ زدن بدست می آوریم. استفاده از استیل ضد زنگ 316L در میکسر، بهترین عملکرد و بالاترین استاندارد را برای صنایع غذایی، دارویی، آرایش و بهداشتی، شیمیایی و رنگ، خواهد داشت.
کاربردهای هموژنایزر
دستگاه هموژنایزر در صنایع شیمیایی، رنگ، تولید کرم، پتروشیمی، تولید دارو، صنایع غذایی مانند رب و سس و نانو مواد، مورد استفاده قرار می گیرد. انواع داروهای شیمیایی، گیاهی، واکسن، شربت ها، کود شیمیایی برای کشاورزی، سم و آفت کش گیاهان، جوهر پرینتر، مرکب، سس کوجه فرنگی کچاپ، مایونز، کشک، محصولات تخمیری، ژل، بادی اسپلش، مکمل خوراکی، نوشیدنی های ورزشی و انرژی زا، خمیر، کرم ضد آفتاب، لوسیون و بسیاری مواد دیگر را می توان با هوموژنایزر تولید کرد.
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 هر صنعت، homogenizer مورد نظر را به صورت تخصصی، طراحی کرده و بسازیم.
نکات مهم در خرید هموژنایزر شیمیایی
کوچکترین دستگاه Rotor stator homogenizer 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
ویدئو آشنایی با هموژنایزر
