Гомогенизатор против коллоидной мельницы

Химическая, пищевая, строительная и многие другие отрасли промышленности  немыслимы без использования разнообразных  суспензий, эмульсий и коллоидных растворов. В качестве примера можно упомянуть смазочные  машиностроительные эмульсии, топливные эмульсии, модифицированный полимерами битум, а так же  широкий спектр пищевых жировых эмульсий, всевозможные гели, кремы, пасты – список поистине бесконечен.  Для получения качественных гомогенных многокомпонентных смесей и коллоидных растворов на предприятиях устанавливают специальные линии смешивания, в состав которых обязательно входят устройства для диспергирования  – тончайшего измельчения твердых или жидких компонентов.

Если перед производственниками стоит задача дробления исключительно жидкой фракции и равномерного ее распределения в жидкой основе (дисперсной среде),  или требуется суспензия с небольшим объемом твердой фазы – в качестве рабочего агрегата используют гомогенизатор. Стойкость эмульсий к расслоению определяется в первую очередь размером дисперсной фазы. Например, в стабильной водно-жировой эмульсии, размер капель жира не должен превышать 5 микрон. И современные центробежные (роторные) гомогенизаторы легко обеспечивают данное условие. Роторный гомогенизатор применяется также при необходимости уменьшения размеров капель готовой эмульсии до 1-2 микрон – так называемая вторичная гомогенизация.

Если недавно наиболее распространенным типом гомогенизаторов были клапанные гомогенизаторы,  то в настоящее время предпочтение отдается центробежным (роторным) гомогенизаторам,  что обусловлено их органическими преимуществами: небольшой массой, компактными размерами, низким энергопотреблением и простой конструкцией, а следовательно – высокой надежностью.

В зависимости от модели, скорость вращения ротора гомогенизатора варьируется от 2000 до 18000 об/мин. Возникающие  при этом интенсивные завихрения и микрокавитационные процессы гарантированно обеспечивают  достижение заданной однородности смеси и ее стабильность.

Если технологическим процессом предусматривается изготовление суспензии с большим содержанием твердой фазы (до 40%) или необходимо получить высокоустойчивую эмульсию, либо тонкую суспензию – прибегают к процессу смешивания твердых и жидких веществ в коллоидной мельнице (диспергаторе).  Коллоидная мельница позволяет не только интенсивно перемешивать частицы и капли в суспензии или густой эмульсии, но и дополнительно дробит твердую фракцию суспензии (капли эмульсии) до размера 1-2 микрона, производя чрезвычайно качественные  суспензии и эмульсии.

Конструктивно коллоидные мельницы напоминают роторные (центробежные) гомогенизаторы. Измельчение твердой фракции в коллоидной мельнице происходит, так называемым, мокрым способом. Основным рабочим органом коллоидной мельницы, как и гомогенизатора,  является пара рабочих дисков, снабженных выступами сложной формы. Один из дисков выступает в роли статора, другой – ротора. При этом линейная скорость поверхности вращающегося диска может достигать 125 м/с, что обеспечивает интенсивные турбулентные и  ударно-кавитационные  процессы в междисковом пространстве, способствующие эффективному измельчению дисперсной фазы и ее равномерному распределению в дисперсной среде.

Практика показала, что на сегодняшний день, коллоидные мельницы способны обеспечить высочайшую степень диспергирования и эмульгирования, удовлетворяющую требованиям подавляющего большинства промышленных технологических процессов.