石蜡乳化机,上海石蜡乳化机,石蜡乳化,石蜡乳化是是使用乳化剂将石蜡乳化成以水为连续相的液态体系
这里要考虑两点,一是乳化剂的选用与用量,二是乳化的工艺。
1、首先把石蜡加成液态;
2、将乳化剂(如OP-10,十二烷基苯磺酸钠等,作用是降低水的表面张力)和适量消泡剂(消除乳化过程中产生的气泡或抑泡)加入到水中,中低速混合均匀。
3、在高剪切分散下加入加热成液态的石蜡;
4、继续分散10~20min直到系统稳定,呈低粘度状态。
加入过程中分有一个相的翻转,即粘度先增加,后降低。完成相的翻转即乳化成功。
石蜡乳化机的机理 1 均质机理分析
液体物料分散系中分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和压力的作用。引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层流效应、湍流效应和空穴效应。
层流效应会引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长;
湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形;
空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动。
高剪切均质机理
目前国内常用的剪切式均质机线速度多为10~25 m/ s。实践证明其均质效果并不理想。高剪切均质机指线速度达到40~66 m/ s的剪切式均质机,其主要工作部件为1级或多级相互啮合的定转子,每级定转子又有数层齿圈.
工作原理:转子带有叶片高速旋转产生强大的离心力场,在转子中心形成很强的负压区,料液(液液、或液固相混合物)从定转子中心被吸入,在离心力的作用下,物料由中心向四周扩散,在向四周扩散过程中,物料首先受到叶片的搅拌,并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小间隙内受到剪切,然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内,在机械力和流体力学效应的作用下,产生很大的剪切、摩擦、撞击以及物料间的相互碰撞和摩擦作用而使分散相颗粒或液滴破碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐渐增高,粉碎环境不断改善,物料在向外圈运动过程中受到越来越强烈地剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被粉碎得越来越细从而达到均质乳化目的。
影响分散乳化结果的因素有以下几点
1 分散头的形式(批次式和连续式)(连续式比批次好)
2 分散头的剪切速率 (越大,效果越好)
3 分散头的齿形结构(分为初齿,中齿,细齿,超细齿,约细齿效果越好)
4 物料在分散墙体的停留时间,乳化分散时间(可以看作同等的电机,流量越小,效果越好)
5 循环次数(越多,效果越好,到设备的期限,就不能再好)
线速度的计算
剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-转子 间距 (m)
由上可知,剪切速率取决于以下因素:
– 转子的线速率
– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。
IKN 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(转子直径)X 转速 RPM / 60
超高速分散均质乳化机的高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是*重要的。根据一些行业特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基础上又开发出ERX2000超高速剪切乳化机机。其剪切速率可以超过200.00 rpm,转子的速度可以达到66m/s。在该速度范围内,由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使
粒径范围小到纳米级。剪切力更强,乳液的粒经分布更窄。
同时,在转子中心负压区,当压力低于液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,产生大量气泡,气泡随液体流向定转子齿圈中被剪碎或随压力升高而溃灭。溃灭瞬间,在汽泡的中心形成一股微射流,射流速度可达100 m/ s ,甚至300 m/ s ,其产生的冲击力可用水锤压力公式估算,即P = ρCaC ,其中ρ为液体密度; Ca为液体中的声速; C为微射流速度。设C为100 m/ s ,则产生的脉冲压力就接近200M Pa ,这就是空穴效应。强大的压力波可使软性、半软性颗粒被粉碎,或硬性团聚的细小颗粒被分散。
由分析可知,物料在定转子腔内被均质的机理较复杂,笔者认为剪切起主导作用,其次是空穴作用。
李佩佩
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