Zawieszanie

W inżynierii procesowej zawiesina odnosi się do dyspersji nierozpuszczalnych proszków w cieczy.

Wytworzenie jednorodnej zawiesiny może być trudne:

1. jeśli cząstki proszku są bardzo małe
2. jeśli cząstki proszku są słabo zwilżalne (hydrofobowe)
3. jeśli ciecz ma wysoką lepkość
4. jeśli gęstość cieczy różni się od gęstości cząstek proszku
5. jeśli proces zawieszania jest przeprowadzany na dużą (przemysłową) skalę.

Ad 1)

Proszek składający się z cząstek przypominających pył ma bardzo dużą powierzchnię. Takie proszki mają tendencję do przylegania do siebie i tworzenia aglomeratów. Otaczające powietrze znajduje się pomiędzy cząsteczkami pyłu. Właściwość ta znana jest jako porowatość proszku. Jeśli podjęta zostanie próba wymieszania pyłu w wodzie, może się to udać tylko wtedy, gdy generowane są duże siły ścinające i turbulencje. W praktyce odbywa się to za pomocą narzędzi mieszających, które przypominają śrubę okrętową.

Ad 2)

Proszki hydrofobowe są odporne na zwilżanie wodą. Woda zbiera się na hydrofobowej powierzchni lub tworzy duże krople. W takim przypadku pomocne może być zmniejszenie napięcia powierzchniowego wody. Na przykład poprzez dodanie środka powierzchniowo czynnego. Jednorodną zawiesinę można wytworzyć tylko wtedy, gdy występują ścinanie i turbulencje.

Ad 3)

Jeśli ciecz ma wysoką lepkość, trudniej jest ją całkowicie wymieszać. Mieszadło śmigłowe nie byłoby wystarczające. Odpowiednie byłoby mieszadło spiralne. Wymagane może być również ciężkie mieszadło o dużej prędkości.

Ad 4)

Duże różnice gęstości sprawiają, że zawiesina jest niejednorodna. W zależności od sytuacji, proszki unoszą się na powierzchni cieczy lub osiadają na dnie pojemnika mieszającego. Oba efekty są wykorzystywane w procesie klarowania/uzdatniania wody.

• Do wody dodawane są tak zwane flokulanty. Łączą się one z cząsteczkami brudu i wypływają na powierzchnię. Można je oddzielić na powierzchni.
• W drugim przypadku wprowadzone substancje chemiczne łączą się z cząsteczkami brudu i osadzają się na dnie zbiornika mieszającego. Woda powyżej jest czysta.

Ad 5)

Duże mieszadła mogą się blokować, jeśli gęstość proszku jest wyższa niż gęstość cieczy. Może się to zdarzyć, gdy mieszadło jest wyłączone. Proszki powoli opadają wówczas na dno. Tam mogą osiągnąć bardzo wysoką gęstość upakowania. Osad na dnie zagęszcza się w stałą masę. Po długim czasie mieszadło zostaje zablokowane i nie można go już uruchomić.

Sytuację tę można porównać do krzepnięcia proszku w silosie.

Mieszalniki amixon^® mogą być używane do przygotowywania wymagających i trudnych zawiesin.W praktyce odbywa się to na przykład podczas fermentacji.

Dwa systemy amixon^® mogą być używane do dużych partii:Cone Mixer i Gyraton Mixer^®.Oba systemy mogą być wykorzystywane na wiele sposobów.Zwłaszcza w przypadku dużych objętości.