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        乳化設備及乳化工藝

        一、乳化設備
          乳化方法包括物理化學乳化法和機械法。目前常用的機械乳化方法包括多種,諸如管動,射流,攪拌,均質等,不同的乳化方法對應不同的設備,適用不同的需求。下面擇要介紹幾種:
        表一 乳化方法
        方法   作用原理 能量密度 操作方法
        搖動   湍流 間歇
        管動 層流 層流滯應力 低-中等 連續
        湍流 湍流 低-中等 連續
        射流     低-中等 連續
        攪拌 簡單攪拌 層流滯應力、湍流 間歇、連續
        轉子—定子混合器 層流滯應力、湍流 中-高 間歇、連續
        刮刀式攪拌 層流滯應力 低-中等 間歇、連續
        振蕩式   間歇、連續
        膠體磨   層流滯應力 中-高 連續
        高壓均質機   層流滯應力、湍流及氣穴形成 連續
        超聲均質器 振動葉片 湍流、氣穴形成 中-高 連續
        磁致收縮 氣穴形成 中-高 間歇、連續
        1、攪拌
        指借助于流動中的兩種或兩種以上物料在彼此之間相互散布的一種操作,以實現物料的均勻混合,同時還可以促進氣體溶解、強化熱交換等。
        1.1 攪拌混合機理
        攪拌混合機理主要包括對流混合,擴散混合,剪切混合。
        (1)對流混合是在攪拌容器中,通過攪拌器的旋轉把機械能傳給液體物料造成液體的流動,屬強制對流。包括主體對流—物料大范圍的循環流動;渦流對流—漩渦的對流運動。
        (2)擴散混合指互溶組分中存的的混合現象,是液體分子間的均勻分布,對流混合可促進擴散混合。
        (3)攪拌槳將物料組分拉成愈來愈薄的料層,使某一組分原來占有區域的尺寸越來越小,達到混合的目的。高粘度物料混合過程主要靠剪切作用。
        1.2 攪拌器的構造和類型
        1.2.1 攪拌器的構造
        攪拌器是通過攪拌使物料均勻混合的裝置,主要由攪拌裝置、攪拌罐和軸與軸封三大部分組成。
         
        1.2.2 攪拌器的類型
        攪拌器主要包括小面積葉片高速運轉的攪拌器,諸如渦輪式、槳式攪拌器等,多適用于低粘度的物料;另外就是大面積低速運轉的攪拌器,諸如框式、螺帶式及行星式攪拌器等。
        1.2.2.1 槳式攪拌器
        槳式攪拌器是**常用的一種,槳葉由條鋼制造,有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片葉片平直槳葉構成,主產生徑向流和切向流;斜槳式攪拌器的兩葉相反折轉一定角度,這樣不僅可以產生軸向流,還可以減小阻力。槳式攪拌器結構簡單,適用于低粘度物料的混合,當容器內液位較高時,可在同一軸上同時安裝幾個槳葉。
        槳葉固定軸上的方式主要有三種:
        (1)焊接法:槳葉和軸整體焊接在一起,此結構不可拆卸清洗及更換,強度也不大,且容易打滑,主要適用小容器。
        (2)螺釘連接法:通過螺釘將槳葉連接在軸上,中間有墊片。當軸式圓形的時候,主要靠槳葉和軸的摩擦力而使槳葉運動,此結構拆卸方便,但功率大時易產生滑動,故多用小功率設備中。
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