Существуют ли вертикальные смесители со встроенным дозированием жидкости и распылительными форсунками для подачи связующего при грануляции?
Да. Существуют вертикальные смесители со встроенными системами дозирования жидкости и распылительными форсунками для определённой подачи связующего в процессах наростной и влажной грануляции. Такие системы применяются в фармацевтической, химической, керамической, пищевой промышленности и производстве удобрений.
Конструкция системы и принцип действия
Подача жидкости происходит обычно через комбинированную систему дозирования и распыления. К ней относятся внешняя дозирующая станция с дозирующим насосом, а также распылительное копьё или форсунка в смесительной камере. В зависимости от применения используются одно- или двухкомпонентные форсунки. Они создают определённый спектр капель и обеспечивают равномерное смачивание слоя продукта.
Форсунки могут располагаться в крышке, сбоку в корпусе ёмкости или на копье. Так распыляемая жидкость целенаправленно вводится в активную зону смешивания. При вязких или требующих подогрева связующих системах возможны также обогреваемые трубопроводы и форсунки. Количество распыления, давление распыления и момент подачи обычно управляются через СПС и документируются.
Переход от сухого смешивания к грануляции может происходить в том же агрегате. Благодаря этому возможен метод одного сосуда.
Роль мешалки
Пока распылительные форсунки вводят связующее, мешалка обеспечивает перемешивание и механическую флюидизацию продукта. Частицы интенсивно перемещаются и равномерно смачиваются. Так возникают контролируемо растущие агломераты. Локальное переувлажнение и грубое комкование предотвращаются.
Многие вертикальные смесители дополнительно оснащены измельчителями. Они разрушают слишком крупные агломераты и поддерживают узкое распределение зёрен по размерам.
Преимущества встроенной технологии распыления
Встроенное дозирование жидкости даёт несколько преимуществ. Связующее распределяется более равномерно, чем при ручной подаче. Структуру зерна можно целенаправленно регулировать. Свойства гранул становятся более воспроизводимыми. Кроме того, сокращается время процесса, поскольку смешивание, увлажнение и грануляция происходят в одном аппарате.
Закрытый режим работы снижает выбросы пыли и улучшает безопасность труда. Для применений, требующих валидации, обычны исполнения, пригодные для CIP или WIP. Трубопроводы, форсунки и распылительные копья при этом выполнены так, чтобы их можно было хорошо очистить и чтобы не образовывались застойные зоны.
Типичные исполнения
Типичными формами являются конические вертикальные ёмкости с центральным шнеком, а также вертикально выполненные плужные или лопастные смесители. Распылительные форсунки в зависимости от конструкции могут монтироваться в крышке, сбоку ёмкости или на регулируемом копье.
Важные параметры расчёта
Для стабильной грануляции свойства связующего, систему распыления, геометрию форсунок и параметры процесса нужно согласовать друг с другом. К ним относятся вязкость, скорость потока, спектр капель, посадка форсунки, частота вращения смесителя, степень наполнения и момент распыления. Решающим является также то, чтобы распылительные копья и трубопроводы были выполнены удобными для очистки и с малым количеством застойных зон.
Так amixon® реализует подачу связующего и грануляцию в загрузочном смесителе
Встроенное дозирование жидкости как элемент оснащения
Машины amixon®, такие как VM, HM, AM, SH, AMK, KS и GM, по желанию можно оснастить копьями подачи жидкости. Связующая жидкость при этом вводится непосредственно в движущийся смешиваемый материал. Альтернативно или дополнительно применяются двухкомпонентные форсунки. Они создают особенно тонкое распыление и обеспечивают равномерное смачивание.
Подача происходит в зоне действия режущего ротора. Благодаря этому предотвращается локальное переувлажнение. Главная причина неконтролируемого комкования тем самым заметно снижается. Также вязкие связующие можно вводить технологически надёжно. Термостатируемый ёмкость для хранения удерживает температурочувствительные жидкие связующие маловязкими.
Разделение труда в смесительной камере: макро- и микроперемешивание
Мешалка SinConvex® перемешивает весь объём трёхмерно. Она также способствует самоочистке смесителя. Одновременно она постоянно подаёт свежий порошок в зону смачивания. Режущий ротор распределяет жидкость микротонко и разделяет возникающие крупные агломераты.
Один и тот же смеситель amixon® можно применять для увлажнения с малым внесением энергии, для щадящей наростной агломерации, для дезагломерации или для грануляции. Благодаря этому интенсивность процесса можно адаптировать к конкретной задаче.
Ход крутящего момента и температуры контролируется через СПС. Это поддерживает определение конечной точки. Профили дозирования с промежуточными фазами смешивания можно заложить как рецептуру и воспроизводимо вызывать.
От периодической к непрерывной грануляции
Для непрерывных задач программу дополняет ринг-слой-смесительный гранулятор RMG. Он создаёт округлые, малопыльные гранулы с узким распределением зёрен по размерам. amixon® проверяет в испытательном центре с оригинальным продуктом, какое решение технически и экономически целесообразно.
Подтверждение в испытательном центре amixon®
Перед инвестицией следует подтверждение. В испытательном центре amixon® на головной площадке в Падерборне готовы 35 испытательных установок разных типоразмеров. Их дополняют испытательные центры в Японии, Индии, Таиланде, Китае, Южной Корее и США.
Испытания проводятся с оригинальным продуктом, реальными степенями наполнения и размерами загрузок, а также в предусмотренном диапазоне температур и давлений. Оцениваются качество смешивания, щадящая обработка продукта, внесение энергии, очищаемость и воспроизводимость в последующем серийном производстве. Результаты анализируются и документируются совместно со специалистами amixon®. Так возникает надёжная основа для последующего расчёта. Технические и экономические риски снижаются.