Os tanques de emulsão de alta velocidade são um dos principais equipamentos da moderna indústria química fina, alimentar, farmacêutica e cosmética. Com sua capacidade de mistura, dispersão, emulsão e homogeneização eficiente e uniforme, torna-se um dispositivo essencial para a preparação de loções, suspensões, cremes e pastas de alta qualidade. Este artigo explorará em profundidade o seu funcionamento, a estrutura básica, as características técnicas, as áreas de aplicação e os pontos de seleção operacional.

Princípio de funcionamento: forte campo de força de corte

O principal princípio de funcionamento do tanque de emulsão de alta velocidade é baseado em fortes efeitos de corte, turbulência e buraco em mecânica de fluidos. Seu processo está longe de ser comparado à mistura comum.

1. corte dominante: o núcleo do equipamento é o rotor rotativo de alta velocidade e o estátor fixo. Quando o rotor gira a uma velocidade de centenas a milhares de rotações por minuto, acionado pelo motor, alta velocidade de linha é formada dentro de um pequeno espaço entre o rotor e o estátor, gerando uma força de corte enorme.

Processo de trabalho: o material é primeiro inalado axialmente na área do rotor. Sob forte força centrífuga, o material é jogado para a fenda do estátor. No momento em que a alta velocidade flui através dessas pequenas fendas, o material sofre cortes, choques e rasgos intensos, e os aglomerados ou gotas macroscópicos são rapidamente quebrados em partículas finas de mícrons ou até mesmo nanométricos.

Efeito integrado: ao mesmo tempo, também acompanhado de turbulência e efeito de buraco, estes três sinergia, assegurando que o efeito de emulsão homogênea seja alcançado em um período extremamente curto, formando um sistema de dispersão de distribuição uniforme e alta estabilidade.

II. Estrutura e componentes principais

Um tanque completo de emulsão de alta velocidade é um sistema de precisão com múltiplas funções integradas, cujos principais componentes incluem:

1. Tanques:

Material: geralmente usado em aço inoxidável SUS304 ou SUS316L, com boa resistência à corrosão e higiene, para atender aos requisitos de especificação GMP, FDA e outros.

Estrutura: é um design de duas camadas com casaco, o casaco pode entrar em vapor, óleo condutor de calor ou meio de resfriamento para alcançar a função de aquecimento, isolamento ou resfriamento do material. A tampa do tanque pode ser aberta (para alimentação) ou fixa (através de alimentação de orifício humano), geralmente equipada com espelho visual, orifício de luz, bola de limpeza, vários tipos de interfaces (como vácuo, alimentação, medição de temperatura), etc.

2. Sistema de emulsão de agitação:

Motor principal: fornece energia, geralmente um motor anti-explosão de variação de frequência, que permite a regulação de velocidade sem escalões para se adaptar às mudanças de viscosidade em diferentes fases do processo.

Transmissão: incluindo redutores, acoplamentos, etc., para transferir força e alterar a velocidade de rotação.

Cabeça de emulsão (homogênero): Este é o coração do dispositivo. A mais comum é a cabeça de emulsão rotor-stator, com uma estrutura variada, como serrada, placa perfurada, anel, etc., projetada para diferentes requisitos de viscosidade e tamanho de partículas. Além disso, tanques de emulsão de alto corte também podem integrar molho colódico ou homogeneizadores dispersos de alto corte para obter tamanhos de partículas mais finos.

Sistema de agitação auxiliar:

Para eliminar o ângulo morto de agitação, para que o material dentro do tanque forme um ciclo integral, geralmente também é equipado com um conjunto de agitadores de raspagem lenta em forma de caixa, âncora ou remo. Sua velocidade de rotação é baixa, o papel principal é constantemente raspar o material da parede da lata e do fundo e enviar para a área de ação da cabeça de emulsão de alta velocidade, garantindo a eficiência da troca de calor e a uniformidade global.

4. Sistema de controle:

Todos os equipamentos modernos estão equipados com PLC ou sistema de controle de tela táctil. Pode definir e registrar com precisão os parâmetros de processo como velocidade, temperatura, tempo e vácuo para automatizar a produção, garantir a consistência, reprodutividade e cumprimento dos requisitos de integridade de dados de cada lote de produtos.

Sistema de vácuo:

Muitos tanques de emulsão são equipados com dispositivos de vácuo. Operando no estado de vácuo, as bolhas envolvidas no material durante a agitação podem ser removidas, evitando a oxidação do produto e melhorando a densidade e o brilho do produto; Também pode ser usado para remover componentes voláteis ou odores.

Sistema de elevação e viragem:

A cabeça de emulsão e a tampa do tanque são parcialmente projetadas para elevação hidráulica ou elétrica para facilitar a limpeza e manutenção do equipamento. Os tanques também podem às vezes ser projetados em forma de saída virada.

Características técnicas significativas

Alta eficiência: pode concluir o processo de emulsão em um período extremamente curto, com alta eficiência de produção.

Excelente qualidade da emulsão: o tamanho das partículas do produto resultante é pequeno, a distribuição é estreita, o sistema é estável, a vida útil é longa e a textura é delicada e lisa.

Integração de funções: aquecimento, resfriamento, agitação, homogeneidade, emulsão, vácuo, raspagem de paredes em um único, uma máquina multi-uso.

4. alta qualidade de higiene: uso de polimento espelho, vedação mecânica estéril, suporte a CIP (limpeza on-line) e SIP (esterilização on-line), para atender aos rigorosos padrões de higiene.

Fácil de operar: controle de automação, parâmetros podem ser definidos e armazenados com precisão, reduzindo a intensidade de operação manual e os requisitos de habilidade.

Áreas de aplicação amplas

1. Indústria de cosméticos: leite para lavar o rosto, creme, loção, sério, xampu, condimento, pasta de dentes, substância, etc.

2. Indústria alimentar: sucos, molhos (salada, molho de tomate), laticínios, condimentos, creme, sorvete, pasta de chocolate, etc.

3. Indústria farmacêutica: pomada, creme, compressor, líquido oral, suspensão misturada, agente de gel, injeção de leite gordo, etc.

Indústria química: pinturas, tintas, adesivos, pesticidas, asfalto emulsionado, lubrificantes, dispersões de nanomateriais, etc.

V. Pontos de seleção e operação

Considerações de seleção:

Propriedades do material: viscosidade, conteúdo sólido, dureza das partículas, acidez e alcalinidade (valor de pH).

Requisitos de capacidade: volume de lote (volume do tanque).

Indicadores do produto acabado: tamanho e distribuição das partículas alvo.

Requisitos de processo: se é necessário aquecimento / resfriamento, vácuo, proteção contra explosões, etc.

Materiais e padrões: Escolha os materiais e certificações adequados de acordo com as regulamentações do setor.

Observações de manutenção:

Sequência de alimentação: geralmente, a fase de água é colocada primeiro no tanque, iniciando a agitação lenta, depois lentamente colocando a fase de óleo e, finalmente, iniciando a emulsão de alta velocidade para evitar a colisão.

Evite a rotação vazia: a cabeça de emulsão de alta velocidade deve ser iniciada sob a imersão do material, caso contrário danificará a vedação mecânica.

Manutenção regular: inspeção e substituição de vedações mecânicas, lubrificação regular de peças móveis para manter o equipamento limpo.