Czy istnieją pionowe mieszalniki dwuwałowe (HM) ze zintegrowanym zespołem natrysku cieczy do granulacji?
Tak, pionowe mieszalniki dwuwałowe mogą być wyposażone w zintegrowane zespoły natrysku cieczy do granulacji na mokro. Takie układy umożliwiają jednoczesne mieszanie, zwilżanie i granulowanie w jednym agregacie i są stosowane, zależnie od wykonania, w chemii budowlanej, produkcji nawozów, ceramice, metalurgii proszków oraz w inżynierii procesowej chemicznej i farmaceutycznej.
Wykonanie techniczne zespołu natrysku:
- Układy dysz: stosowane są, zależnie od wymagań procesu, dysze jedno- lub dwuczynnikowe. Dysze dwuczynnikowe ze strumieniem powietrza i cieczy wytwarzają drobniejsze rozpylanie i wspierają równomierne rozprowadzenie cieczy spoiwa.
- Pozycjonowanie: lance natryskowe lub dysze są rozmieszczane typowo tak, aby ciecz była wprowadzana bezpośrednio w poruszające się złoże materiału mieszanego. Dzięki temu zwilżanie i tworzenie granulatu dają się sterować w sposób ukierunkowany.
- Dozowanie: doprowadzanie cieczy odbywa się przez odpowiednie układy dozujące i pompowe, często z regulowanym nadzorem przepływu, aby dokładnie nastawić szybkość natrysku i wilgotność produktu.
- Nadzór procesu: dla powtarzalnych wyników rejestrowane są często moment obrotowy, temperatura produktu i wilgotność, aby niezawodnie określić punkt końcowy granulacji.
Zalety procesowe:
- Jednorodne zwilżanie: połączenie intensywnego przetłaczania materiału mieszanego z ukierunkowanym wtryskiem cieczy sprzyja równomiernemu rozprowadzeniu spoiwa.
- Krótkie czasy procesu: mieszanie i granulowanie mogą odbywać się w jednym etapie, dzięki czemu proces staje się efektywniejszy.
- Powtarzalne właściwości granulatu: przez precyzyjne sterowanie szybkością natrysku, obrazem dysz i intensywnością mieszania da się celowo wpływać na rozkład uziarnienia, gęstość, porowatość i wytrzymałość.
- Integracja procesu: zależnie od instalacji mieszanie wstępne, zwilżanie, granulowanie, a częściowo również dosuszanie mogą być przeprowadzone w jednym wsadzie.
- Małe ilości resztkowe: pionowa forma konstrukcyjna może wspierać dobrą zdolność do opróżnienia i zmniejszone osady produktu.
Ważne parametry doboru:
- odporność chemiczna lanc natryskowych, dysz i uszczelnień na spoiwa takie jak roztwory wodne, żywice, oleje lub melasy
- skłonność do zatykania przy cieczach wysokolepkich lub zawierających cząstki stałe
- zdolność do czyszczenia oraz w razie potrzeby przydatność do CIP przy zmianach produktu
- termostatowanie komory mieszania, gdy stosowane są spoiwa aktywowane termicznie
- wykonania specjalne dla mediów ściernych, produktów higroskopijnych lub wymagań ATEX
Pionowe mieszalniki dwuwałowe ze zintegrowanym zespołem natrysku cieczy są tym samym ugruntowanym rozwiązaniem, gdy wymagana jest kontrolowana granulacja z dobrym prowadzeniem procesu i wysoką powtarzalnością.
Tak – w ten sposób amixon® realizuje wtrysk cieczy i granulację w pionowym mieszalniku dwuwałowym HM
Zintegrowane dozowanie cieczy jako cecha wyposażenia
amixon® HM może być na życzenie wyposażony w lance dozujące ciecz, które wprowadzają ciecz spoiwa bezpośrednio w poruszające się złoże materiału mieszanego. Alternatywnie lub uzupełniająco możliwe jest również dozowanie przez dysze dwuczynnikowe: strumień powietrza i cieczy wytwarza przy tym szczególnie drobne rozpylanie i wspiera równomierne zwilżanie. Tę zasadę amixon® stosuje również w mieszalniku stożkowym AM.
Dozowanie cieczy i aglomeracja w pionowym mieszalniku dwuwałowym HM
Pionowy mieszalnik dwuwałowy amixon® HM może być wykonany ze zintegrowanym dozowaniem cieczy. Ciecz jest wprowadzana lancami podającymi celowo do komory mieszania, opcjonalnie poniżej lub powyżej poziomu wsadu – zależnie od produktu, lepkości i pożądanej charakterystyki zwilżania. Dostępne są różne geometrie dysz natryskowych, na przykład dysze jedno-, dwu- i wieloczynnikowe. Im równomierniej udaje się zwilżanie powierzchni ciał stałych, tym efektywniej przebiega aglomeracja i tym stabilniejsze jest późniejsze zachowanie instant.
Rotor tnący przejmuje przy tym podwójną funkcję: rozprowadza wtryśniętą ciecz drobno w proszku i jednocześnie rozbija niepożądane grube grudki. Równolegle mieszadło SinConvex® zapewnia trójwymiarowe pełne przemieszczanie objętości materiału mieszanego. Dozowanie cieczy w strefie działania rotora tnącego pomaga uniknąć lokalnego przezwilżenia i wspiera jednorodne tworzenie mostków cieczowych w całym przekroju produktu.
Nastawialne tryby przetwarzania w tym samym aparacie
Celem jest obejść się możliwie małą ilością cieczy i mimo to pewnie zaglomerować wszystkie istotne frakcje pyłowe. W amixon® HM intensywność mieszania i przetwarzania da się nastawiać bezstopniowo – od łagodnego zwilżania przy niskim wprowadzaniu energii aż do intensywnego zwilżania z wyższym wprowadzaniem energii, zagęszczeniem, obciążeniem uderzeniowym i ukierunkowaną deaglomeracją.
Instantyzacja stanowi przy tym najwyższą klasę aglomeracji: proszek ma się następnie łatwo zwilżać, dobrze dyspergować i szybko rozpuszczać. Podstawą fizyczną jest zdefiniowane tworzenie mostków cieczowych między cząstkami. Przy kontrolowanym zwilżaniu i umiarkowanym zagęszczeniu powstają mechanicznie stabilne aglomeraty o równomiernej porowatości, które dobrze się zwilżają i szybko ponownie rozpuszczają.
Otoczenie procesowe i projektowanie higieniczne
Dla higienicznej opanowalności procesu HM jest wyposażony w cechy projektowania higienicznego, wśród nich programowalne lance myjące z ukierunkowanym strumieniem do czyszczenia na mokro, obszerne drzwi inspekcyjne według zasady Clever-Cut® oraz uszczelnienie drzwi OmgaSeal®. Komora mieszania jest spawana bez szczelin, a mieszadło jest łożyskowane i napędzane tylko od góry. Na życzenie wykonanie może być dostosowane do wymagań EHEDG, FDA i 3-A Sanitary; komora mieszania da się ponadto zaprojektować zgodnie z ATEX dla strefy 20.
Wsadowo albo w sposób ciągły – właściwe rozwiązanie w centrum prób
Jeżeli granulacja ma odbywać się w sposób ciągły, portfolio uzupełnia mieszalnik przepływowy i granulator-mieszalnik warstwy pierścieniowej RMG. Służy on ciągłej granulacji przez narastanie i wytwarza z materiałów dyspersyjnych okrągłe granulaty o zbliżonej wielkości.
Który wariant jest w konkretnym przypadku właściwy – granulacja wsadowa w HM czy granulacja ciągła w RMG – amixon® wyjaśnia wspólnie z użytkownikiem w próbach granulacji z produktami oryginalnymi w zakładowych centrach prób. Dostępne są tam zarówno instalacje próbne HM, jak i aparaty pilotowe RMG, aby zweryfikować parametry procesu, strukturę aglomeratu i zachowanie produktu w realnych warunkach.