Выбор правильного диспергатора (гомогенизатора)
Для начала нам надо понять – чем же диспергатор (гомогенизатор) отличается от обычной мешалки. Мешалка поможет нам перемешивать массу, диспергатор же сможет измельчить ее и сделать однородной по всему объёму. Безусловно, можно получить суспензию или эмульсию за счёт интенсивного перемешивания на высокой скорости, но из-за довольно больших размеров частиц такая смесь будет нестабильна и вскоре расслоится.
Диспергатор и гомогенизатор
Диспергатор – прибор для "мокрого" измельчения (вне зависимости от размера частиц на выходе), гомогенизатор – прибор для получения однородного продукта за счёт "мокрого" измельчения (размер частиц на выходе будет одинаковым). Таким образом, гомогенизатор - это частный случай диспергатора. Диспегаторы по принципу действия бывают: ультразвуковые, ротор-статор, высокого давления. Мы хотим рассказать о диспергаторах с системой ротор-статор, которые измельчают субстанции за счёт механического воздействия. Диспергаторы данного типа имеют диспергирующие агрегаты, состоящие из двух частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор и ротор имеют на конце зубцы различной формы в зависимости от требования процесса и задачи, которую нужно решить. Образец продукта попадает в центр системы и отбрасывается к периферии, проходя между зубцами статора. Между ротором и статором (кольцевой зазор) на продукт действуют значительные тормозящие – касательные силы и радиальное ускорение, отдельные частицы/ капли распадаются и таким образом уменьшаются в размере. Степень измельчения зависит от свойств среды, от типа диспергирующего агрегата, от окружной скорости.
Типы диспергаторов «ротор-статор»
Диспергаторы с системой ротор-статор делятся на: погружные и проточные. Погружные диспергаторы выглядят как мешалка: с приводом и диспергирующим агрегатом с длинным валом. Основная сфера применения погружных диспергаторов – лаборатории с объёмами от нескольких миллилитров (пробирки) до десятков литров. Однако погружные диспергаторы могут быть масштабированы до пилотных и промышленных размеров. Проточные диспергаторы используются для гомогенизации в линии (потоке), при рециркуляции продукта, для непрерывных процессов. Часто перед переходом на промышленные масштабы заказчик приобретает маленькую проточную систему гомогенизации для предварительного теста либо отработки рецептуры.
Ваша модель погружного диспергатора
При подборе диспергатора необходимо учитывать требования сегодняшней задачи, однако при этом думать о Ваших будущих задачах. Если планируется увеличение объемов, лучше сразу взять модель для работы с малыми и средними объемами. После выбора рабочего объема, обратите внимание на мощность диспергатора на выходе. При этом следует обратить внимание, что рабочие объемы указываются для сред типа воды. Если вязкость продукта намного выше, то лучше взять более мощную модель. Далее выбранные под нужный объем и мощность модели могут отличаться такими функциями как: цифровой дисплей, датчик температуры, возможность подсоединения к компьютеру. Наконец, необходимо выбрать тип диспергирующего агрегата. Диспергирующий агрегат предзназначен для определенного объема и имеет разную форму и диаметр ротора и статора.
Варианты диспергирующих агрегатов
Форма зубцов диспергирующих агрегатов важна для получения желаемого результата и решения стоящей задачи. Стандартные зубцы имеют П-образную форму: чем меньше расстояние между зубцами, тем тоньше измельчение. Для получения тонких эмульсий и суспензий можно использовать агрегаты с двумя или даже тремя парами ротор/статор. Диспергирующие агрегат с W-образными зубцами используется для измельчения, твердых, волокнистых или жилистых материалов (мясо, конские бобы, листья растений, зерна). Специальная геометрия предотвращает закупоривание агрегата. Для предварительного измельчения более крупных цельных материалов (клеток, животных тканей, листьев растений) рекомендуется использование ротор М-образной формы. Данный агрегат дополнительно оснащен ножами, которые и обеспечивают предварительное разрезание образца перед его попаданием непосредственно в зубцы диспергирующего агрегата. Также предлагается еще ряд специальных диспергирующих агрегатов: Biotrona для сверхбыстрого (высокотурбулентного) перемешивания, агрегаты с покрытием из нитрида, диссольвер для перемешивания вязких материалов и для использования в лакокрасочной промышленности, агрегаты с герметичным уплотнителем, агрегаты с форсунками для впрыскивания активных ингредиентов и т.д. Есть еще ряд возможных требований к диспергатору, например работа в условиях давление/ вакуум, работа в условиях агрессивной среды и др. В любом случае лучшем решением будет консультация со специалистом, который подберет оптимальный вариант оборудования.