Miscelazione continua contro miscelazione a lotti
La miscelazione delle polveri e i processi che la accompagnano, come l'umidificazione, la deagglomerazione, l'agglomerazione, il riscaldamento, l'essiccazione, il raffreddamento, la gassificazione, l'incollaggio e ...... possono avvenire in modo discontinuo o continuo. Questo articolo del blog analizza i vantaggi e gli svantaggi di entrambi i metodi di miscelazione.
Se si confrontasse il numero di mescolatori a funzionamento continuo e di quelli che operano su base commerciale in tutti i settori, si scoprirebbe subito che i mescolatori a batch sono molto più numerosi. Anche la gamma di modelli di miscelatori è dominata dai miscelatori batch.
Come regola generale, le merci sfuse sono preferibilmente mescolate e movimentate in modo continuo. Tuttavia, se si devono miscelare molti componenti e se sono richieste qualità di miscelazione molto elevate, è preferibile la miscelazione in batch. In pratica, un miscelatore a batch offre molta più flessibilità. Questo è un altro motivo per cui le aziende di miscelazione a lotti sono molto più comuni.
Confronto
Nel caso del miscelatore a batch - a sinistra - il lavoro viene eseguito in lotti. Solo quando i singoli componenti sono stati riempiti, lo strumento di miscelazione inizia a ruotare. Il miscelatore modifica la posizione di tutte le particelle in relazione tra loro attraverso lo scorrimento tridimensionale della merce. Lo stato passa da "non miscelato" a "tecnicamente idealmente miscelato". Solo allora avviene lo svuotamento.
Nella miscelazione continua - a destra - i componenti coinvolti vengono continuamente immessi nel miscelatore nella giusta proporzione di massa. I flussi di materiale vengono omogeneizzati nel miscelatore e il materiale miscelato viene scaricato in modo continuo. Il gradiente di concentrazione è più basso perché il cosiddetto flusso continuo della caldaia ha già creato una base di miscela omogenea. I flussi di materiale introdotti sono relativamente piccoli rispetto al contenuto del recipiente già omogeneizzato. Ad esempio, il tempo di permanenza medio può essere compreso tra 0,5 e 3 minuti.
A questo punto va notato che si distinguono due tipi di miscelazione continua delle polveri: Il flusso del tubo e il flusso della caldaia.
Domanda di un cliente: Qual è la sfida più grande nella miscelazione continua di materiali sfusi?
Quando sono richieste elevate qualità di miscelazione, il dosaggio continuo delle polveri è la sfida più grande. Tutti gli ingredienti dell'impasto devono entrare continuamente nel mescolatore nel rapporto corretto. A differenza dei liquidi, i solidi sfusi sono molto più difficili da dosare. Gli errori di dosaggio portano sempre a un risultato di miscelazione errato.
Tuttavia, i sistemi di miscelazione a funzionamento continuo si sono affermati da quando sono diventati disponibili dosatori per polveri di precisione. I moderni sistemi di misurazione per solidi sfusi rilevano anche piccoli errori di misurazione e li correggono molto rapidamente. I flussi di massa sono accurati anche a brevi intervalli di tempo.
Per quanto riguarda la qualità della miscelazione, sono da preferire i dosatori gravimetrici. Sono anche chiamati "alimentatori a perdita di peso". In generale: Quanto migliore è il flusso del materiale sfuso, tanto più accuratamente possono funzionare i sistemi di dosaggio continuo.
A seconda del tipo di miscelazione continua, è possibile definire gli spettri del tempo di residenza. I miscelatori continui con ampi spettri di tempo di residenza sono in grado di compensare meglio gli errori di dosaggio che si verificano per un breve periodo.
Le specifiche della miscelazione continua sotto forma di classico "flusso di tubi" e classico "flusso di caldaia" sono descritte altrove in questo blog amixon®.
Per non influenzare il segnale di pesatura, gli ugelli di ingresso e di uscita sono collegati con collari pieghevoli. All'interno dell'alloggiamento, uno strumento di rastrellatura rotante assicura che la polvere venga sciolta in modo uniforme. La vite di dosaggio riceve così un prodotto allentato. Questo favorisce il comportamento di controllo. Il livello nella tramoggia di pesatura scende continuamente. Nell'esempio illustrato, la tramoggia di pesatura viene riempita pneumaticamente. Il tempo di riempimento deve essere il più breve possibile. Durante questo periodo, la vite di dosaggio eroga a velocità costante senza controllo. In pratica, questa "fase cieca" può essere accettata.
Questo dosatore gravimetrico (marca AZO) è stato smontato per la pulizia. È appassionato di celle di carico.
Domanda di un cliente: Gli impianti di miscelazione hanno requisiti di miscelazione diversi a seconda del prodotto e del settore. Quali sono i criteri da considerare per decidere tra miscelazione continua e miscelazione discontinua?
Il miscelatore di flusso amixon® AMK 400 si basa su celle di carico. I quattro dosatori gravimetrici vengono alimentati in lotti dall'alto.
amixon® flow mixer tipo agglomeratore ad anello.
È preferibile un processo di miscelazione continua,
- Quando è richiesto un tempo di permanenza breve definito
- se la deagglomerazione deve avvenire in tempi brevi
- quando la miscela si agglomera spontaneamente
- quando l'aggiunta di liquido innesca una reazione chimica spontanea
- quando il risultato della miscelazione è determinato dall'esatto apporto di energia meccanica
- quando avvengono reazioni esotermiche e devono essere dissipate grandi quantità di calore
- Se il prodotto finale scorre male (ad esempio, come una pasta o una crema molto viscosa).
- Quando il prodotto finale è costituito da pochi componenti
- se la ricetta è standardizzata e la qualità dei componenti è garantita
- Quando si producono grandi quantità dello stesso prodotto o di prodotti simili, possibilmente in tre turni (prodotti sfusi come alimenti di base nei mulini per cereali, amido, mangimi per animali, prodotti chimici di base, saponi metallici, detersivi, derivati della cellulosa, prodotti semisolidi, plastica, materiali da costruzione).
- se i prodotti misti devono essere imballati direttamente senza stoccaggio intermedio
- se .....
Nel centro tecnico amixon® sono disponibili anche miscelatori continui e sistemi di dosaggio per le vostre prove di miscelazione.
La miscelazione in batch è quindi vantaggiosa,
- se sono coinvolti processi di preparazione complessi, ad esempio processi di miscelazione a più fasi, o processi di miscelazione con applicazione di sovrapressione o vuoto.
- se è necessario effettuare un'analisi di laboratorio prima del riempimento
- se l'assicurazione qualità insiste sul controllo dei lotti e sul
- se la puliziadeve essere effettuata dopo ogni preparazione
- quando sono coinvolti molti componenti. Questo è il caso di alimenti per l'infanzia, nutrienti dietetici, agenti di cottura, preparazioni di spezie, stabilizzatori, alimenti istantanei, condimenti, .....
- quando si tratta di prodotti su ordinazione con ricette in continua evoluzione (integratori alimentari, preparati di spezie perle aziende produttrici di carne, aromi per l'industria alimentare, piatti istantanei, bevande istantanee, ecc.)
Il miscelatore KoneSlid® di amixon® è un ulteriore sviluppo del nostro miscelatore a cono. Si mescola in modo particolarmente delicato con un tempo di miscelazione estremamente ridotto. La frequenza di rotazione dell'utensile di miscelazione è particolarmente bassa. Lo svuotamento delle merci a flusso libero avviene in pochi secondi ed è completo.
miscelatore a sfere cave amixon® per prove di miscelazione nell'impianto pilota.
Il miscelatore conico qui illustrato può eseguire comodamente entrambi i processi di miscelazione quando si trova su celle di carico. I sistemi di dosaggio a funzionamento continuo sono un prerequisito per la miscelazione continua.
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I miscelatori Gyraton® con un volume utile di 70 m³ possono omogeneizzare il contenuto di un container d'alto mare di 40 piedi.
Miscelatore sperimentale tipo Gyraton® con capacità utile di 3 m³ nell'impianto pilota amixon®.
I materiali sfusi possono essere omogeneizzati in modo eccellente nel miscelatore Gyraton®
L'omogeneizzazione di grandi lotti può richiedere molto tempo. Il miscelatore Gyraton® di amixon® offre una soluzione compatta. Si tratta di un nuovo sviluppo che è già stato testato molte volte. Si mescola con particolare delicatezza, in modo che le particelle siano poco sollecitate. Il miscelatore Gyraton® è adatto sia per processi batch che per processi di miscelazione continua.
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