Что такое диспергатор и в чем его отличие от гомогенизатора
Диспергирование – процесс измельчения твердых и жидких веществ до состояния суспензий, эмульсий, порошков, аэрозолей. Оборудование для данного типа обработки называют дисперагаторами. Агрегаты широко применяют:
- В пищевой промышленности.
- В нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли.
- В производстве строительных материалов.
- В обрабатывающей промышленности.
- В производстве моющих средств.
- В других отраслях, где необходимо изготовление дисперсных систем.
Измельчение частиц может достигается механической обработкой, добавкой реагента. Во втором случае добавка определенных веществ препятствует слипанию частиц, благодаря чему дисперсная система остается стабильной. Во втором случае осуществляется механическое измельчение частиц под воздействием гидродинамических сил.
Отличие диспергирования от гомогенизации
Диспергация
- Измельчение частиц
- Измельчение не предусматривает распределения частиц по объему
- При дроблении дисперсной фазы часто осуществляется и гомогенизация
Гомогенизация
- Равномерное распределение включений по всему объему
- Гомогенизация не предусматривает дробления
- Гомогенизация - следствие измельчения и осуществляется под воздействием тех же сил, а также уменьшения размера включений
Виды диспергаторов
Ультразвуковые диспергаторы
Ультразвуковые диспергаторы воздействуют на среду колебаниями высокой частоты, в результате чего частицы и включения дробятся на более мелкие. Оборудование такого типа имеет небольшую производительность, высокую цену, потребляет большое количество электроэнергии. Диспергаторы ультразвукового типа используются в фармакологической, биотехнологической парфюмерной промышленности.
Кавитационное оборудование
Принцип действия кавитационного оборудования основан на возникновении кавитации при резком изменении скорости потока. В жидкости, проходящей через попеременно открывающиеся и закрывающиеся окно, возникают микроскопические пузыри, которые схлопываются через доли секунды. При этом возникает ударная волна, измельчающая частицы. Квитанционное оборудование может работать при высокой температуре и давлении. Диспергаторы обладают высокой производительностью. Область применения оборудования — нефтяная промышленность, другие отрасли, где необходимо перерабатывать объемы в сотни кубометров.
Роторно-статорные диспергаторы
Роторно-статорные диспергаторы действуют по принципу обычной мешалки. Разница — в скорости и энергии вращающейся части. Ротор создает мощные завихрения, сдвиг и трение слоев жидкости. Под воздействием этих факторов включения дробятся на более мелкие. Диспергаторы используют в производстве:
- Кондитерской продукции.
- Фруктовых и овощных соков.
- Джемов и аналогичных продуктов.
- Кетчупов, соусов, майонезов.
- Многосоставной молочной продукции.
Поточное оборудование
Оборудование представляет собой поточный насос. Части, контактирующие с рабочей средой, выполнены из нержавеющей стали, сертифицированной для применения в пищевой промышленности.
Диспергаторы поточного типа состоят из следующих основных узлов:
- Гидравлической камеры.
- Рабочего органа.
- Электродвигателя и передаточного механизма.
- Блока управления.
Погружные диспергаторы
Оборудование состоит из электродвигателя, погружного устройства, муфты и рабочего органа. Последний состоит из неподвижной и вращающейся части. Конфигурация рабочего органа обеспечивает передачу значительной кинетической энергии рабочей среде при вращении ротора.
Диспергатор устанавливают на емкость, погружают рабочую часть в жидкость. При запуске оборудования, рабочая среда в зазоре между ротором и статорам подвергается значительным механическим воздействиям. В результате трения слоев, турбулентности, возникают значительные гидравлические силы, под действием которых включения распадаются на более мелкие.
Погружные диспергаторы:
- Могут применяться с емкостями различных объемов и конфигурации.
- Обеспечивает высокое качество диспергирования.
- Части, контактирующие с измеряемой средой, изготовлены из нержавеющей стали, допущенной к применению в пищевой промышленности.
Донные диспергаторы
Конструкция донного оборудования напоминает погружные диспергаторы. Отличие состоит в способе монтажа. Диспергаторы монтируются в дно или боковые стенки резервуара, присоединение осуществляется через герметичный фланец.
Принцип действия также аналогичен. Рабочий орган создает сталкивающиеся и разрывающиеся потоки, завихрения и слоев. Под действием гидродинамических сил осуществляются дробление частиц.
Оборудование отличает небольшие габариты, возможность применения в любых резервуарах подходящего объема, использование для жидкостей высокой и низкой вязкости.