发布时间:2021-04-01 阅读量:1429
高速乳化机,真的是转速越高越好吗?
乳化机在工业设备的混合系统中起着重要的作用,特别是在固液混合、液液混合、油水乳化、分散均质、剪切研磨等方面。之所以叫乳化机,是因为它能实现乳化。油水两相介质充分混合后形成乳状液,分为油包水或水包油两种体系。
要实现乳化,至少有两个要求:一是强烈的机械切割和分散作用,将水相和油相的流体介质同时切割和破碎成小颗粒,然后当它们被收集和合并时,相互渗透和混合形成乳液。第二,合适的乳化剂作为油和水分子之间的介质桥梁,通过其电荷和分子间力的作用,油水混合乳液可以按照我们期望的时间稳定储存。
目前乳化机的应用不仅限于“乳化”。由于其独特的剪切作用,粉末颗粒在液体中被粉碎和冲击,最终细化到理想的粒度,使固体充分混合到液体中,形成相对稳定的悬浮液。这个过程叫做“分散”。当然,和乳液一样,加入分散剂可以增强悬浮液的稳定性。当一种固体物质通过与液体接触一段时间可以被液体完全溶解时,剪切冲击形成的小颗粒会更快地被液体溶解,因为它的比表面积增加了许多倍。
当人们习惯于通过高压均质机(压缩、高压瞬时释放、射流冲击)获得细小颗粒时,“细化”就等同于“均质化”,所以乳化机在细化和充分混合物料中的作用也是“均质化”的过程。所以,我们也可以把乳化机叫做均质机。为了便于区分,一般可以冠之以高速乳化机或高剪切均质机,所以乳化机有很多名称:高剪切乳化机、高剪切均质机、高剪切分散乳化机、高剪切乳化机、高剪切均质分散乳化机...
乳化机的剪切作用直接影响最终细度。经分析,主要与刀片锋利度、硬度、定子间隙、两个切割刀片相对运动速度、允许粒度有关。通常情况下,叶片的锋利度、硬度、定子间隙和允许的颗粒尺寸已经基本定型或不想改变,所以叶片的相对运动速度是影响最大的因素,表现为转子的周向线速度(因为定子是静止的),但线速度越大越好。当达到很高的值时,就有阻挡流动的趋势(就像高技能战士可以转剑抵挡射出的箭一样),所以流动变得很小,但是热量很高,会反过来聚集一些物质,使得结果不尽人意。
那么,搅拌速度是我们通常所说的剪切速度吗?学过高中物理的都知道,速度分为角速度和线速度。剪切速度是指线速度。线速度=角速度×直径×π。所以为什么工业乳化机的转速(角速度)一般只有3000rpm或1500rpm,而实验室乳化机的转速却高达10000rpm或280000rpm?考虑直径因素,使两者的剪切线速度接近。最后,从另一个角度来说,实验室试验的特点是量小,所以如果旋转定子的物理尺寸需要适应相应的量小,直径一定要小。为了弥补小直径对线速度的负面影响,必须增大转子的角速度,从而形成实验仪器的“高速”。
从上面可以看出,乳化机的转速(角速度)要结合实际加工能力来考虑。
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