Выбор эмульгатора-гомогенизатора

[FOX-7]

Ув. Господа! Кто разбирается в технологии приготовления высокодисперсных эмульсий типа масла в воде? Нужно переделать обычный реактор под производство эмульсии с размером капель (частиц, в среднем не более 0,1 мкм, D 50, 0.1). Состав нельзя варьировать: вода, масло, активное вещество, добавки, все дела и конечно эмульгатор). В реактор уже ничего не внедрить, ставим линейный насос с высоким усилием сдвига, обороты 2800 и производительностью 5 кратной от объема реактора. Кажется все маловато. Страдаю максимализмом, и хочу насос с 6000 оборотами с 10 кратной производительностью от объема реактора. Может кто успокоить, или наоборот пнуть ?

[Jinn]

Размер капель не более 100 нм только за счет изменения условий механического диспергирования (и даже ультразвукового) - нереально. Это уже относится к способам получения микроэмульсий. Это только рецептурно, с использованием комбинации коллоидных и неколлоидных ПАВ.

[Jokermaniak]

Я так понимаю, что у ТС уже есть работающая рецептура, и вопрос в масштабировании. Но тут исходных данных маловато по реологии это глины. Какая у неë вязкость, например?

Если я правильно понял терминологию, ваш линейный насос это high-shear mixer. Но его надо подбирать в первую очередь по вязкоэластичным свойствам среды. Также не очень понятна роль реактора и что вы имеете ввиду под производительностью, n-кратной от объема? В час?

[FOX-7]

Размер капель не более 100 нм только за счет изменения условий механического диспергирования (и даже ультразвукового) - нереально. Это уже относится к способам получения микроэмульсий. Это только рецептурно, с использованием комбинации коллоидных и неколлоидных ПАВ.

Состав уже известен и менять его не будем, образец буржуазного производства получен и замерен, результат D95< 0,2 мкм. Нужен обратный инжиниринг с масштабированием. Вопрос на каком оборудовании они все это ваяют?

[FOX-7]

Я так понимаю, что у ТС уже есть работающая рецептура, и вопрос в масштабировании. Но тут исходных данных маловато по реологии это глины. Какая у неë вязкость, например?

Если я правильно понял терминологию, ваш линейный насос это high-shear mixer. Но его надо подбирать в первую очередь по вязкоэластичным свойствам среды. Также не очень понятна роль реактора и что вы имеете ввиду под производительностью, n-кратной от объема? В час?

Вы правильно отметили, рецептура есть и вопрос в масштабировании. Эмульсия типа масло в воде с вязкостью до 2 сП и насос high shear linear pump. Но это не единственное решение, есть другие варианты получения тонких эмульсий. Реактор нужен как емкость из которой получаем водный раствор ПАВ и возвращаем через насос эмульсию.

[Jokermaniak]

А, ну так это совсем жиденькая эмульсия.

Я не понимаю смысла и формулы привязки производительности насоса к объему реактора, первый в объемах, второй в объемах на единицу времени. Очевидно откуда-то надо взять время. Потому что вы можете заполнить реактор за час, а можете за 10. А за сколько вам надо? От этого и считайте производительность.

Обороты же вообще сами по себе не значат ничего, без диаметра крыльчатки. Вам нужен просто достаточный модуль сдвига (хотя для такой вязкости сильно много не надо скорее всего).

[Jinn]

Рекомендую циркулировать эмульсию через гомогенизаторы плунжерного типа:

https://www.prombiofit.com/IMG/ngd_vk.jpg

[FOX-7]

Рекомендую циркулировать эмульсию через гомогенизаторы плунжерного типа:
https://www.prombiofit.com/IMG/ngd_vk.jpg

Спасибо! Я тоже склоняюсь к такому типу оборудования. Боюсь, что статорно-роторный не потянет.

[FOX-7]

А, ну так это совсем жиденькая эмульсия.

Я не понимаю смысла и формулы привязки производительности насоса к объему реактора, первый в объемах, второй в объемах на единицу времени. Очевидно откуда-то надо взять время. Потому что вы можете заполнить реактор за час, а можете за 10. А за сколько вам надо? От этого и считайте производительность.

Обороты же вообще сами по себе не значат ничего, без диаметра крыльчатки. Вам нужен просто достаточный модуль сдвига (хотя для такой вязкости сильно много не надо скорее всего).

Эмульсия жиденькая, да размер капель не детский. кто понимает что такое 0,1 мкм.
Производительность насоса показывает кратность обмена жидкости в реакторе при ее рециркуляции. Если бы я получал требуемые размеры капель эмульсии с одного прохода, то 1000 литров в час вполне адекватная величина. Если мне непонятна возможность устройства - насоса усиленного сдвига достигать требуемой задачи, то здесь, чем больше раз я прогоню жидкость за единицу времени, тем лучше, но без особого экстремизма (чисто эмпирический подход), поскольку возрастает мощность движка и падает число оборотов (а устройства с ременной передачей теряют процент оборотов). Нужен какой-то оптимум. Задача с двумя неизвестными. Да и вопросов к насосу тоже много, к его системе статор/ротор: нужен трехкамерный или нет? Как расположены зубья в системе статор/ротор, количество, рядность, наклон, расстояние и т.д. и т.п. Скорость движка имеет значение - это влияет на модуль сдвига. Ваша ключевая фраза - "скорее всего" как раз и генерирует множество вопросов.

[FOX-7]

Рекомендую циркулировать эмульсию через гомогенизаторы плунжерного типа:

https://www.prombiofit.com/IMG/ngd_vk.jpg

Уже не делают (а из AISI 316 никогда не делали), говорят теперь нет специалистов. Их гомогенизаторы, оборудование на 250 атм., не давало меньше 1 мкм вообще.
Задача становится все более интересной и интимной.

[Jinn]

Обычные эмульсии имеют микронные размеры; миниэмульсии - десятые доли микрона; микроэмульсии - сотые доли микрона. У меня никогда не получались микроэмульсии только за счет интенсивного диспергирования (миниэмульсии получались). Чтобы получились микроэмульсии необходимо снижать межфазное натяжение до значений, близких к нулю. А потом... неясно, какова полярность Вашего "масла".

[Jokermaniak]

По-хорошему надо плунжерный. Хотя вот тут обещают 0.1 мкм на роторном. Но у них среды другие.

[FOX-7]

По-хорошему надо плунжерный. Хотя вот тут обещают 0.1 мкм на роторном. Но у них среды другие.

Не могу зайти туда.

[FOX-7]

Обычные эмульсии имеют микронные размеры; миниэмульсии - десятые доли микрона; микроэмульсии - сотые доли микрона. У меня никогда не получались микроэмульсии только за счет интенсивного диспергирования (миниэмульсии получались). Чтобы получились микроэмульсии необходимо снижать межфазное натяжение до значений, близких к нулю. А потом... неясно, какова полярность Вашего "масла".

Состав здесь известен, технология тоже. Измерили оригинал - у них все ОК, идеально! Нужен гомогенизатор, и скорее всего высокого давления. Вопрос насколько высокого и как тут подбирается производительность.

[Jokermaniak]

По-хорошему надо плунжерный. Хотя вот тут обещают 0.1 мкм на роторном. Но у них среды другие.

Не могу зайти туда.

messka.ru