Mezcla continua frente a mezcla por lotes
La mezcla de polvos y los procesos que la acompañan, como la humectación, la desaglomeración, la aglomeración, el calentamiento, el secado, el enfriamiento, la gasificación, la unión y ......, pueden tener lugar de forma discontinua o continua. En esta entrada del blog se analizan las ventajas y desventajas de ambos métodos de mezcla.
Si se comparara el número de mezcladoras de funcionamiento continuo y las que funcionan por ventas en todas las industrias, se descubriría rápidamente que hay muchas más mezcladoras por lotes. La gama de diferentes diseños de mezcladoras también está dominada por las mezcladoras discontinuas.
Por regla general, las mercancías a granel se mezclan y manipulan preferentemente de forma continua. Sin embargo, si hay que mezclar muchos componentes y si se requieren calidades de mezcla muy altas, se prefiere la mezcla por lotes. En la práctica, una mezcladora discontinua ofrece mucha más flexibilidad. Esta es otra razón por la que las granjas de mezcla por lotes son mucho más comunes.
Comparación
En el caso de la mezcladora por lotes -a la izquierda-, el trabajo se realiza por lotes. Sólo cuando se han rellenado los componentes individuales, la herramienta de mezcla empieza a girar. La mezcladora cambia la posición de todas las partículas entre sí mediante el flujo tridimensional de la mercancía. El estado cambia de "no mezclado" a "técnicamente idealmente mezclado". Sólo entonces se produce el vaciado.
En la mezcla continua -correcto-, los componentes implicados se introducen continuamente en la mezcladora en la proporción correcta por masa. Los flujos de material se homogeneizan en la mezcladora y el material mezclado se descarga continuamente. En este caso, el gradiente de concentración es menor porque el llamado flujo continuo de la caldera ya ha creado una base de mezcla homogénea. Los flujos de material introducidos son comparativamente pequeños en relación con el contenido del recipiente ya homogeneizado. Por ejemplo, el tiempo medio de permanencia puede ser de 0,5 a 3 minutos.
Llegados a este punto, cabe señalar que se distinguen dos tipos de mezclado continuo de polvo: El caudal de la tubería y el caudal de la caldera.
Pregunta de un cliente: ¿Cuál es el mayor reto en la mezcla continua de materiales a granel?
Cuando se requieren altas calidades de mezcla, la dosificación continua de los polvos es el mayor reto. Todos los ingredientes de la mezcla deben entrar continuamente en la mezcladora en la proporción correcta. A diferencia de los líquidos, los sólidos a granel son mucho más difíciles de dosificar. Los errores de dosificación siempre conducen a un resultado de mezcla incorrecto.
Sin embargo, los sistemas de mezcla de funcionamiento continuo se han establecido desde que se dispone de alimentadores de polvo precisos. Los sistemas modernos de dosificación de sólidos a granel detectan incluso pequeños errores de dosificación y los corrigen con gran rapidez. Los flujos másicos son precisos incluso a intervalos de tiempo cortos.
En cuanto a la calidad de la mezcla, son preferibles los dosificadores gravimétricos. También se denominan "alimentadores por pérdida de peso". En general: Cuanto mejor fluya el material a granel, más precisos serán los sistemas de dosificación continua.
En función del tipo de mezcla continua, pueden definirse espectros de tiempo de residencia. Los mezcladores continuos con grandes espectros de tiempo de residencia son tanto más capaces de compensar los errores de dosificación que se producen durante un breve espacio de tiempo.
Los pormenores de la mezcla continua en forma de "flujo tubular" clásico y "flujo de caldera" clásico se describen en otra parte de este blog de amixon®.
Para no influir en la señal de pesaje, las boquillas de entrada y salida están conectadas con collares plegables. En el interior de la carcasa, un rastrillo giratorio garantiza que el polvo se suelte uniformemente. El tornillo dosificador recibe así un producto aflojado. Esto favorece el comportamiento de control. El nivel en la tolva de pesaje desciende continuamente. En el ejemplo mostrado, la tolva de pesaje se llena neumáticamente. El tiempo de llenado debe ser lo más breve posible. Durante este tiempo, el tornillo dosificador suministra a una velocidad constante sin control. En la práctica, esta "fase ciega" puede aceptarse.
Este alimentador gravimétrico (marca AZO) fue desmontado para su limpieza. Le gustan las células de carga.
Pregunta de un cliente: Las plantas mezcladoras tienen distintos requisitos de mezcla según el producto y la industria. ¿Qué criterios hay que tener en cuenta a la hora de decidir entre la mezcla continua y la mezcla por lotes?
El mezclador de caudal amixon® de tamaño AMK 400 se apoya en células de carga. Los cuatro alimentadores gravimétricos se alimentan por lotes desde arriba.
amixon® mezclador de flujo tipo aglomerador de capa anular.
Resulta ventajoso un proceso de mezcla continuo,
- Cuando se requiere un tiempo de permanencia corto definido
- si la desaglomeración debe producirse en poco tiempo
- cuando la mezcla se aglomera espontáneamente
- cuando la adición de líquido desencadena una reacción química espontánea
- cuando el resultado de la mezcla viene determinado por el aporte exacto de energía mecánica
- cuando se producen reacciones exotérmicas y hay que disipar grandes cantidades de calor
- Si el producto final fluye mal (por ejemplo, como una pasta o crema muy viscosa).
- Cuando el producto final consta de pocos componentes
- si se estandariza la receta y se garantiza la calidad de los componentes
- Cuando se producen grandes cantidades del mismo producto o de productos similares, posiblemente en tres turnos (productos a granel como alimentos básicos en molinos de grano, almidón, piensos, productos químicos básicos, jabones metálicos, detergente en polvo, derivados de la celulosa, productos semisólidos, plásticos, materiales de construcción).
- si las mercancías mezcladas van a envasarse directamente sin almacenamiento intermedio
- si .....
En el centro técnico de amixon® también disponemos de mezcladores continuos y sistemas de dosificación para sus ensayos de mezclado.
La mezcla por lotes resulta entonces ventajosa,
- si se trata de procesos de preparación complejos, por ejemplo, procesos de mezcla en varias fases o procesos de mezcla con aplicación de sobrepresión o vacío.
- si debe realizarse un análisis de laboratorio antes del llenado
- si la garantía de calidad insiste en el control de lotes y
- si la limpiezadebe realizarse después de cada preparación
- cuando intervienen muchos componentes. Es el caso de los alimentos infantiles, los nutrientes dietéticos, los agentes de panificación, los preparados de especias, los estabilizantes, los alimentos instantáneos, los condimentos, .....
- cuando se trata de productos a medida con recetas en constante evolución (complementos alimenticios, preparados de especias paraempresas cárnicas, aromas para la industria alimentaria, platos instantáneos, bebidas instantáneas,...)
La mezcladora KoneSlid® de amixon® es una evolución de nuestra mezcladora de cono. Se mezcla con especial suavidad y con un tiempo de mezcla extremadamente corto. La frecuencia de rotación del mezclador es especialmente baja. El vaciado de las mercancías que fluyen libremente se produce en cuestión de segundos y es completo.
amixon® mezclador de bolas huecas para pruebas de mezcla en la planta piloto.
La mezcladora cónica que se muestra aquí puede realizar cómodamente ambos procesos de mezcla cuando se apoya sobre células de carga. Los sistemas de dosificación de funcionamiento continuo son un requisito previo para la mezcla continua.
No dude en venir a Paderborn con sus productos. Llevamos a cabo los procesos de mezclacon mucho gusto.
Las mezcladoras Gyraton® de 70 m³ de volumen útil pueden homogeneizar el contenido de un contenedor de 40 pies de profundidad.
Mezcladora experimental tipo Gyraton® con 3 m³ de capacidad útil en la planta piloto amixon®.
Los materiales a granel pueden homogeneizarse de forma excelente en la mezcladora Gyraton®
Homogeneizar grandes lotes puede llevar mucho tiempo. El mezclador Gyraton® de amixon® ofrece una solución compacta. Se trata de un nuevo avance que ya se ha probado muchas veces. Se mezcla con especial suavidad para que las partículas apenas se estresen. La mezcladora Gyraton® es adecuada tanto para procesos por lotes como para procesos de mezcla continua.
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