균일하게 높은 다공성을 가진 먼지가 없고 안정적인 응집체로 분말화합니다. 이렇게 제조된 응집체는 액체에 쉽게 젖고 잘 가라앉으며 빠르게 용해됩니다.
amixon® Versuchsmischer für die kontinuierliche Agglomeration.
아믹슨® 링층 혼합 과립기의 분말 응집체
응집은 예를 들어 제빵에서도 관찰할 수 있는 자연스러운 과정입니다. 밀가루를 저어주고 물로 계속 적시면 처음에는 밀가루에 먼지가 생기지 않습니다. 먼지 입자가 결합됩니다. 마지막으로 불규칙한 응집체가 형성됩니다. 물을 계속 추가하면 응집체가 덩어리로 응축되어 궁극적으로 반죽을 형성합니다.
도구 없이도응집/축적 과립화를 이해할 수 있습니다: 먼지가 많은 작업을 한 다음 손바닥을 서로 세게 문지릅니다. 이렇게 해서 생성된 작은 부스러기는 축적 응집의 결과입니다. 매우 미세한 입자가 압축되어 말려 올라가는데, 습기가 있을 때는 건조할 때보다 더 빠르게 응집됩니다. 입자는 접촉 지점에서 소위 액체 다리를 형성합니다. 짧은 다리는 입자를 매우 단단히 묶을 수 있습니다. 이상적으로는 둥근 응집체가 형성됩니다.
건식 응집: 후버 필터를 비우면 후버 필터의 메쉬 크기보다 훨씬 작은 초미세 입자가 많이 모인 것을 볼 수 있습니다. 초미세 입자가 필터를 통과하지 못하는 이유는 입자 간 접착력 때문입니다. 이러한 정전기 힘과 반데르발스 힘은 입자가 작을수록 더욱 효과적입니다. 이 힘은 입자에 작용하는 중력보다 몇 배나 더 큽니다. 입자는 매우 오랫동안 공중에 떠 있을 수 있습니다.
쌓인 필터 먼지가 반드시 폐기물이 될 필요는 없습니다. 이러한 여과액은 예를 들어 열분해로 얻은 경우와 같이 귀중한 물질이 될 수도 있습니다. 탄소 함유 물질이 산소가 없는 고온에서 그을음으로 변하는 경우가 이에 해당합니다. 산업적으로 생산되는 카본 블랙은 나노 입자로 구성되어 있습니다. 카본 블랙은 복사기, 인쇄 및 페인트 산업에서 검은색 안료로 사용되지만 고무 가공의 안정제로도 사용됩니다. 예를 들어 자동차 타이어는 카본 블랙을 첨가하지 않으면 빨리 노화됩니다.
입자 집합체가 방출될 때마다 어느 정도 응집이 일어납니다. 재료의 구성에 따라 분말을 적절한 바인더 액체로 적시면 혼합 중에 응집이 우세해질 수 있습니다. 입자 크기 분포가 넓은 분말은 단분산 분말보다 응집하기 쉽습니다. 이 경우 업스트림 분쇄 공정이 응집에 유리할 수 있습니다. 때로는 '입자 구조'를 만들기 위해 관련 입자를 특별히 집중적으로 혼합하고 문질러야 하는 경우도 있습니다. 이러한 혼합 공정에는 고속 공구 이동과 더 많은 에너지 투입이 필요합니다.
혼합 응집은 벌크 재료를 압축하고 둥글게 만들어 먼지가 적고 운반하기 쉽고 운반하기 쉬우며 채우기 쉬운 상태로 만듭니다. 먼지는 부피를 줄입니다. 분리되는 경향이 있는 이질적인 재료 구성을 고정할 수 있습니다.
스프레이 및 유동층 공정에서 응집된 분말은 링층 혼합 과립기의 응집물과 어떻게 다른가요?
답변: 두 공정 모두 먼지를 결합하는 데 적합합니다. 혼합 과립기에서 나오는 응집체는 일반적으로 더 압축되고 다공성이 적습니다. 유동층 응집의 다공성 응집체와는 크게 다릅니다. 비교적 고가의 유동층 공정은 분말이 액체에 빠르게 가라앉고 빠르게 분산되며 덩어리 없이 습윤해야 할 때 자주 사용됩니다. 유동층 응집은 분말의 소위 즉각적인 특성을 개선합니다.
많은 벌크 제품의 경우 입자 크기를 확대하는 보다 비용 효율적인 방법을 찾습니다. 이러한 공정 중 하나가 연속 링층 응 집입니다. 그러나 경제적인 과립화 공정의 개발은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 모든 분말이 안정적인 응집체를 형성하는 데 적합한 것은 아닙니다. 첨가제가 최종 제품의 화학 성분에 영향을 미치지 않아야 하기 때문에 적합한 바인더 액체를 선택하는 것은 쉽지 않습니다. 가장 간단한 경우에는 물을 바인더로 사용합니다. 때로는 당밀과 같은 접착 물질을 첨가할 수도 있습니다. 첨가되는 액체의 양은 가능한 한 적어야 합니다. 몇 가지 예외를 제외하고는 빌드업 응집 후 열 건조 공정이 진행되기 때문입니다. 소수의 경우에만 액체 바인더를 추가하지 않고도 링층 혼합 과립기에서 분말을 응집시킬 수 있습니다. 일반적으로 분말은 난류, 압축 및 전단을 통해 집중적으로 교반되어야 합니다. 실제로 이 작업은 종종 연속적으로 수행됩니다. 여기에 표시된 아믹슨® 믹서는 매우 균일하게 큰 응집체를 만들 수 있습니다.
이 amixon® 링 레이어 믹서/응집기의 개발은 약 30년 전에 산업적으로 생산된 카본 블랙을 응집하기 위해 시작되었습니다.
링팬 믹서의 응집물
고객의 질문입니다: 저희의 목표는 정해진 입자 크기 분포를 갖는 응집체를 생산하는 것입니다. 분말 혼합물을 균일하고 효과적으로 과립화하려면 어떤 기술 장비 요건을 충족해야 하나요?
답변: 때때로 “성공의 창”은 매우 작고 찾기가 어렵습니다. 특히 액체 바인더의 사용을 최소화해야 할 때 더욱 그렇습니다. 많은 경험과 시도가 도움이 될 수 있습니다. 저희 의견으로는 응집 시스템에는 몇 가지 특성이 있어야 합니다:
- 회전축에는 특히 많은 수의 혼합 도구가 장착되어 있습니다.
- 도구와 벽 사이의 거리를 정의해야 합니다.
- 또한 도징 시스템에는 공정 관련 요구 사항이 있습니다. 분말 공급기와 액체 공급기는 과립기의 짧은 체류 시간을 염두에 두고 매우 높은 “단기 정확도”를 가져야 합니다.
1) 분말 습윤 2) 액체 교량 3) 응집체 핵 형성 4) 촉촉한 응집체 5) 많은 핀 도구가 있는 믹서 샤프트(수평으로 장착)가 고속으로 회전합니다. 믹싱 챔버에서 핀의 거리는 모든 곳에서 동일합니다.
고객의 질문입니다: 분말 공급기의 제어 동작과 액체 공급기의 제어 동작이 매우 좁은 범위 내에서 이루어져야 한다는 뜻인가요?
답변: 예 , 바로 그 의미입니다. 핀 믹서가 특히 빠르게 회전하면 연속적으로 추가되는 혼합 재료도 빠르게 이동하여 전체 둘레에 고르게 분포됩니다. 혼합물은 회전, 롤링, 혼합, 가속 및 압축됩니다. 10~25m/s 이상의 높은 주변 속도는 원심 가속도가 중력 가속도보다 수백 배 더 클 수 있음을 의미합니다. 파우더 링 층에 가해지는 압력은 원주 속도의 제곱에 따라 증가합니다. 많은 핀으로 인해 링 층에 전단, 압축 및 충격이 발생합니다. 존재하는 모든 액체 첨가제는 결합제 역할을 하며 둥글고 안정적인 과립을 생성합니다. 이러한 과립은 핀이 더 빨리 회전하고 액체가 적게 첨가될수록 더 작고 밀도가 높아지는 경향이 있습니다.
분말 투여와 액체 투여는 모두 매우 정밀해야 합니다. 벌크 고체가 완전히 균일하게 젖어야만 고품질의 응집체를 생산할 수 있습니다. 여기에는 AZO의 중량 측정 피더가 예로 나와 있습니다(여기서는 세척 모드에서 해체된 상태).
수직형 아믹슨® 연속 믹서.
고객의 질문입니다: 믹서 샤프트가 수평으로 장착된 링팬 믹서 과립기는 amixon® 제품군에서 예외인 것 같습니다. 다른 모든 amixon® 믹서에는 수직으로 장착된 믹싱 도구가 장착되어 있습니다. 우연의 일치인가요?
답변: 이는 역사적인 이유 때문입니다. 저희는 약 25년 전에 RMG 링팬 믹서 과립기를 개발했습니다. 당시 우리는 이 정교한 기계 설계를 전문적으로 생산했고 전 세계 많은 카본 블랙 공장에 공급할 수 있었습니다. 이후 벌크 재료를 높은 수준으로 과립화하는 다른 산업 분야에도 링층 혼합 과립기를 공급했습니다: 세척 활성 물질, 색소, 이탄, 비료, 파운드리 커버 화합물, 제빵제, 인스턴트 음료, 감자 분말, 효소, 활성 의료 성분, 정제 화합물, 살충제및 기타 - 때로는 독성이 있는 - 제품용계면 활성제.
연속 보울 흐름
이 수직 연속 흐름 믹서는 5가지 재료를 혼합합니다. 동일한 믹서를 사용하여 일괄적으로 혼합할 수도 있습니다.
링팬 믹서-과립기 시스템은 매우 정교하며 여러 번 시도와 테스트를 거쳤습니다. 하지만 현재 추가 개발은 진행하지 않고 있습니다. 연속 혼합 작업의 경우, 수직으로 장착된 혼합 샤프트가 있는 amixon® AMK 혼합 시스템을 권장합니다.
파일럿 플랜트에서의 시험은 필수입니다: Amixon® 링층 혼합 과립기로 우수한 과립 공정을 실현하려면 많은 파라미터가 서로 조화를 이루어야 합니다.
여기에는 다음이 포함됩니다.
- 적합한 혼합 도구의 선택
- 올바른 회전 주파수
- 액체 첨가제의 양과 유형
- 기타 여러 가지
테스트 없이는 응집의 효율성과 품질에 대한 진술을 하는 것이 거의 불가능합니다. 액체 성분을 위한 소형 및 대형 테스트 기계와 도징 및 습윤 시스템은 amixon® 기술 센터에서 이용할 수 있습니다.
당사를 방문하여 여러분의 혼합물을 제시해 주시기 바랍니다. 의미 있는 테스트를 위해 최소 500리터의 원료를 제공하는 것이 좋습니다.
amixon® 기술 센터의 RMG 10.
식이 식품용 아믹슨® 연속 믹서.
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