Homogeneizar
Por homogeneización de materiales a granel se entiende la distribución uniforme de la granulometría, la humedad, el color y la temperatura de una mezcla o granel existente.
Los silos de homogeneización tienen un tornillo mezclador vertical en el centro. Esto permite homogeneizar granulados plásticos secos de fácil fluidez.
Las mezcladoras de tornillo cónico y las mezcladoras Gyraton pertenecen a las mezcladoras grandes de trabajo preciso. Ambos tienen herramientas de mezcla con movimiento orbital. Trabajan con suavidad y con un aporte mínimo de energía. Producen calidades mixtas muy elevadas.
Los mezcladores neumáticos para silos funcionan sin herramientas de mezcla. El gas entrante agita la mezcla. Los materiales a mezclar deben ser de grano fino, fluidificables, secos y monodispersos. Todos los componentes deben tener una densidad aparente muy similar. De este modo se pueden homogeneizar, por ejemplo, varios cientos de toneladas de cemento. El gas suministrado produce mucho polvo. Unos potentes filtros limpian el polvo y descargan el gas del silo.
Las mezcladoras por lotes son mucho más pequeñas. Funcionan a mayor velocidad que las grandes mezcladoras. Puede cambiar el tamaño del grano de los polvos. Pueden desaglomerar grumos. Puede distribuir pequeñas cantidades de líquido en el polvo. Pueden aglomerar las partículas más finas. El consumo específico de energía de las mezcladoras discontinuas es significativamente mayor que el de las grandes mezcladoras.
Mezclador de caídalibre: Aquí, un recipiente de diseño asimétrico mezcla girando lentamente alrededor de un eje horizontal. Los materiales mezclados se lanzan y deslizan en la mezcladora. En la cámara de mezcla suele haber dispositivos como aspas y deflectores. Las mezcladoras de caída libre requieren tiempos de mezcla más largos. Suelen mezclarse suavemente. Sin embargo, sólo pueden utilizarse para productos de flujo libre y poco polvorientos. Las mezcladoras de caída libre no deben utilizarse si los productos son adhesivos o si las densidades aparentes o los tamaños de las partículas de los componentes difieren mucho.
En principio, los términos "homogeneización" y "mezcla" comparten el mismo significado en la tecnología de sólidos a granel. En la práctica, sin embargo, suele hacerse una distinción: Mezclar significa sobre todo distribuir con precisión pequeños componentes en un componente mayor. La definición de homogeneización, por su parte, se refiere, entre otras cosas, a la distribución equitativa del tamaño de las partículas, la humedad, el color y la temperatura de una mezcla o pila ya existente.
A diferencia de la mezcla desaglomerante, la homogeneización suele realizarse suavemente con el menor aporte de energía posible. Lo ideal es conservar la forma y el tamaño de las partículas. Si se va a transformar o modificar una materia prima a escala industrial, el material de partida debe ser lo más homogéneo posible. Para la homogeneización pueden utilizarse silos de homogeneización o, alternativamente, mezcladores giratorios o mezcladores de tornillo cónico.
Las áreas especiales de aplicación son:
- Preparaciones básicas de material
- Preparados de especias,
- Sopas instantáneas
- Farmacia y cosmética
- Mezclas para hornear
- Estabilizadores alimentarios
- Masas para comprimidos efervescentes
- Mezclas Cappuccino
- Alimentación infantil
- Mezclas para postres
- Bebidas instantáneas
- Preparados fitosanitarios disueltos en agua
- Polvo metálico
- Cerámica avanzada
- Materiales nanoestructurados
- Sustancias activas nanoestructuradas
- Aditivos para materiales de construcción
- Productos oleoquímicos
- Estabilizadores plásticos
- ......
Se han desarrollado procesos interesantes para mezclar materiales a granel de forma económica e higiénica. En la práctica, las herramientas MultiPlane®, SinConvex®, SinConcave® y Gyraton® se han consolidado.
Mezcladora vertical discontinua: Un mezclador de hélice giratoria pone en marcha el proceso de homogeneización en el cilindro vertical: A lo largo de la pared del aparato, la mezcla se transporta primero hacia arriba para volver a fluir hacia abajo en la parte superior, en el centro de la cámara de mezcla. Este proceso de flujo es universal y en gran medida independiente de las propiedades de flujo de todos los componentes implicados.
Mezcladora horizontal por lotes: Una herramienta de mezcla de reja de arado giratoria gira en un cilindro horizontal y arremolina la mezcla de forma similar a un lecho fluidizado. En lugar de rejas de arado, también se pueden utilizar palas de vaso, segmentos de hélice o paletas.
Ejemplo de un proceso de mezcla complejo a partir de operaciones cotidianas:
- En el primer paso, se mezclan homogéneamente los ingredientes básicos, como derivados de cereales, dextrosa, almidón, sal, huevo en polvo, estabilizantes y aromas.
- En la segunda fase, se añaden ingredientes líquidos como oleorresinas, lecitinas, condimentos líquidos y extractos de especias. Todos los ingredientes líquidos deben estar distribuidos homogéneamente y libres de aglomerados en el polvo.
- A continuación, se detiene el mezclador.
- En el cuarto paso, se añaden componentes frágiles a la mezcladora. Se trata, por ejemplo, de especias visibles, aros de cebolla, preparados cárnicos liofilizados, frutos secos, verduras y hierbas aromáticas gruesas.
- En la quinta fase, se produce una breve homogeneización. En el sector se habla de "levantamiento por debajo de la media" con un aporte mínimo de energía.
- En el sexto paso, la sopa instantánea se descarga de la mezcladora y se transporta a la planta de envasado. El producto no debe segregarse en el proceso.
Lo ideal es que la sopa instantánea ...
- idealmente homogéneo
- sin polvo
- sin segregación
- que fluye libremente.
- Los trozos gruesos como pasta, patatas, picatostes, frutos secos, aros de cebolla, especias visibles parecen naturales, frescos y sin daños.
- El producto final se mantiene frío. La mezcladora no ha calentado el producto. Esto prolonga la vida útil.
- El producto acabado se disuelve rápida y homogéneamente en contacto con el agua caliente
- y sabe delicioso.
Desarrollo de productos y procesos
En la práctica, el desarrollo de una nueva formulación debe llevarse a cabo en coordinación constante con el desarrollo del proceso. Lo que funciona bien a escala de 1 litro no tiene por qué funcionar igual de bien en lotes de 100 litros o 3000 litros. Los tecnólogos alimentarios y los ingenieros de procesos de mezclado se reúnen a menudo en el centro técnico de los fabricantes de mezcladoras. Allí se llevan a cabo los ensayos. Se optimizan los procesos de mezcla. El objetivo es un producto final perfecto y una rentabilidad sostenible. Otro objetivo es conservar los recursos y minimizar la huella de carbono.
Las mezcladoras de precisión, las mezcladoras-secadoras devacío y los reactores de síntesis se utilizan en una amplia gama de industrias. Se diseñan y fabrican en función de las industrias respectivas:
- FARMACÉUTICOS,
- QUÍMICA DE SÍNTESIS,
- PULVIMETALURGIA,
- CERÁMICAS NANOESTRUCTURADAS,
- COMIDA,
- DIETETICA,
- INDUSTRIA PETROLERA Y DEL PLÁSTICO