混合领域的工程技改为企业降低成本

作者：上海弗鲁克流体机械制造公司 张斯滨    来源：流程工业

欢迎访问e展厅 展厅 10 其它通用机械展厅 粉碎机, 混油机, 搅拌器, 搅拌机, 上料机, ... 说到混合，给人第一反应便是搅拌；谈到工程技改，很多人想到的是各种复杂的管路；似乎两者之间关联不大。今天，我们把它们放在一起，看看在混合领域中的工程技改能给我们带来什么。 在众多行业中，如食品、饮料、医药、日化、石化、石油、新能源等行业中都离不开混合设备，而其中使用较为广泛的是搅拌机、捏合机、胶体磨、球磨机等。特别是搅拌机，随着搅拌桨的形式不同能在工业生产中完成多项任务，是目前很多企业采用的主流混合设备，似乎具有不可替代性。但是随着高剪切的理念被带到中国，时至今日，已经有不少客户选择将高剪切分散乳化设备代替传统的几种搅拌设备，那么他们选择的理由是什么呢？ 高剪切分散乳化的原理及优点 高剪切分散乳化就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相分布到另一个连续相中，而在通常情况下各个相是互不相溶的。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和配方的共同作用下，瞬间均匀精细地分散乳化，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。 通过分析高剪切的原理，可以看出其有如下优点： 工艺要求的细分，能完成多种工艺要求； 需要提高效率，结束一个加工过程需要三班倒的历史； 可扩展性好，附加价值高，符合绿色环保的国际要求。 “混合”这个词语包含了很多意思，很多工艺步骤写“混合”，并没有指明是指微观状态下的，比如分散、均质、乳化、反应、固液分散混合、分散加均质等等。这些工艺名称讲的含糊一些都可以说是混合，但是随着工艺要求的不同、混合设备的要求就不一样。比如要做分散，设备就必须能有较高的剪切力和线速度，把团聚在一起的物料打开，否则已经团聚的物料单凭搅拌桨是完成不了的；若是要求将轻质的纳米级粉料均匀地分散到反应釜的液体中，如果使用传统搅拌无法将飘在液面上的物料进行分散，而高剪切设备在通常规格的处理量情况下瞬间就能使漂浮的粉料沉入釜中随之被均匀分散。 很多混合领域到目前还是在一个反应釜中放入一支搅拌桨，然后让搅拌机一天24小时的旋转进行物料的处理，不仅费时、费力，能耗也高的惊人。但是高剪切家族中的捷流式混合设备（专利源自上海弗鲁克公司）不仅可以完成搅拌的任务，更可以通过非标设计同时完成如乳化、分散等功能，所用时间几乎只有传统搅拌机的1/10，甚至更少。如果客户投入反应釜的物料与水接触后会有触变，如CMC、黄原胶等增稠剂，一旦与水接触，马上变成胶状，粘度很高，也不会自行溶解，笔者亲身试验，如果用搅拌机需要一天时间才能完成，但使用捷流式设备，相同处理量只用了40min。 目前，如弗鲁克（FLUKO）公司的高剪切系列中的固液分散混合系统，它利用特殊设计转子的高速旋转产生真空，并将粉末连续均匀地导入快速流动的液体中， 经剪切腔被瞬间均匀分散混合。由于液体与粉体在混合前是互相不接触的，只有在混合前的瞬间，粉末被弥散状导入液流之中，所以粉末间发生团聚的概率较少，也可以避免投料过程中有毒、有害、易燃、易爆粉尘的飘扬。 所以，高剪切设备被誉为“搅拌机的工业革命”确实不为过。 工程改造简单易行 目前很多企业还没有用上高剪切设备。从弗鲁克公司（FLUKO）的调查中得知，行业高端客户在生产线上使用着各种高剪切分散乳化机的比例很高。但是这些客户也是陆续采购使用的，而且并没有对生产线进行大规模整改，有的甚至只是用了2天时间就完成了工程技改。从目前搜集的案例分析，符合改造要求并不难： 反应釜尽量是金属可再加工的材质，如SUS304或SUS316L等。 反应釜上下留有空间。 其他工艺要求的相关设备。 以上的要求满足，用户就可以对现有的生产线进行升级换代。高剪切设备的安装很简单，可以选择在反应釜上方安装侧面或底部安装，也可以使用一条管路按照在线作业的形式安装在反应釜的旁边；基本不需要多余的管路和阀门，在常温常压的情况下，直接使用卡箍连接，用户甚至可以拆掉一些原来的管路，使布局更精练，维护更容易（设备需符合CIP）。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/16/2010)