Лактеризованные банки являются ключевым оборудованием в современном промышленном производстве и широко используются в пищевой, косметической, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности. Его основная миссия состоит в том, чтобы эффективно и равномерно смешивать две изначально нерастворимые жидкости (например, масло и воду), чтобы сформировать стабильную однородную эмульсионную систему в микроскопическом масштабе.

Принцип работы ядра: сдвиг, экструзия и дробление

Принцип работы эмульсионного резервуара не является простым перемешиванием, а основан на физической эмульсии, вызванной высокой механической силой. Процесс состоит из двух этапов: макроскопического смешивания и микрогомогенизации:

1.Макроскопическая стадия предварительного смешивания: центральный перемешивающий весло (обычно рамочный или якорный) вращается на низкой скорости под управлением двигателя, предварительно смешивая масляную фазу, водную фазу и другие вспомогательные материалы, образуя сырую эмульсию. Этот этап обеспечивает макрооднородность материала и готовится к последующей тонкой эмульсии.

2. Этап микроточной эмульсии (основное звено): Начинается работа высокоскоростного гомогенизатора (также известного как эмульсионный наконечник), расположенного на дне или боковой стороне резервуара. Его ядро представляет собой сложную комбинацию роторов и статоров. Ротор вращается с высокой скоростью (обычно до 0 - 3000 rpm или выше) под управлением двигателя, создавая мощную центробежную силу, которая вдыхает материал из центра ротора.

• Высокоинтенсивный сдвиг: материал выбрасывается мгновенно в чрезвычайно узком промежутке между ротором, вращающимся на высокой скорости, и статором (обычно всего на несколько миллиметров). Этот процесс создает огромную гидравлическую силу сдвига, ударную силу и турбулентность.

• Дробление и гомогенизация капель: при таком сильном механическом действии дисперсная фаза (например, капли масла) быстро разрывается, дробится на чрезвычайно крошечные капли и равномерно распределяется в непрерывную фазу (например, воду), образуя стабильную эмульсию с минимальным диаметром частиц и узким распределением. Размер частиц может достигать микрон или даже нанометрового уровня.

Физические изменения, вызванные этой механической силой, делают продукт более тонким во рту, более ярким внешним видом, более стабильной системой, не подвержен расслоению, анализу масла или осаждению и другим явлениям.

II. Основные структуры и компоненты

Типичный эмульсионный резервуар представляет собой систему с несколькими функциями, основными компонентами которой являются:

• Цистерны: обычно изготовлены из высококачественной нержавеющей стали (например, 304 или 316L), а внешние и внешние поверхности полированы, гладкие и легко очищаются в соответствии со стандартами GMP. Цистерна спроектирована таким образом, чтобы обеспечить обогрев, изоляцию или охлаждение материала путем подачи пара / горячей воды или охлаждающей жидкости.

• Система перемешивания: состоит из двигателя медленного перемешивания, редуктора и весла перемешивания. Отвечает за макроскопическое смешивание, чтобы обеспечить равномерное нагревание материала и предотвратить локальный перегрев или коксование.

• однородная система: состоит из высокоскоростного однородного двигателя и однородной головки (ротор - статор). Это основной источник энергии для точной эмульсии.

• трансмиссия: обычно используется механическое или магнитное уплотнение для обеспечения отсутствия утечки внутри резервуара в условиях вакуума или давления, безопасности и гигиены.

• Система терморегулирования: втулка соединена с устройствами терморегулирования (например, электрическими нагревательными трубами, паровыми клапанами, клапанами хладагента) и точно контролирует температуру материала с помощью системы автоматического управления.

• Вакуумная система: установка вакуумных насосов, которые накачивают вакуум во время эмульсии, удаляют пузырьки из материала, предотвращают образование пористости продукта на более позднем этапе, а также предотвращают окисление и порчу материала во время перемешивания.

• Системы управления: Современные эмульсионные сосуды оснащены системой управления PLC или сенсорным экраном, которая может настраивать и хранить технологическую формулу, автоматически контролировать скорость перемешивания, однородную скорость, температуру, вакуум, время и другие параметры для достижения автоматизированного производства, чтобы обеспечить согласованность каждой партии продукции.

• Прочие аксессуары: оконные зеркала, человеческие отверстия, очищающие шары (онлайновая система очистки CIP), импорт и экспорт различных материалов и т.д.

III. ОБЩИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

• Пищевая промышленность: производство молочных продуктов (йогурт, вкусовое молоко), напитков (белковые напитки, эмульсия сока), приправ (салатный соус, майонез, содержимое сковороды), мороженого, шоколада, кондитерских изделий и т.д.

• Косметическая и гелиохимическая промышленность: производство кремов для паст, лосьонов, эссенций, шампуней, гелей для душа, зубных паст, солнцезащитных кремов и т.д.

• Фармацевтическая промышленность: производство мазей, кремов, эмульсий, суппозиторов, мазей для наружного применения и т.д.

• Химическая промышленность: подготовка пестицидных эмульсий, наноматериалов, полимерных эмульсий, красок, чернил и т.д.

IV. Краткое описание стандартных операционных процессов (SOP)

1. Подготовительные работы (SIP / CIP): Перед операцией необходимо провести промывку и дезинфекцию эмульсионных резервуаров.

2. Сброс: Обычно сначала в резервуар вводится водное сырье, начинается медленное перемешивание и начинается нагрев. Затем сырье из масляной фазы (нужно предварительно расплавить) медленно добавляется.

3. Предварительное смешивание и нагрев: при медленном перемешивании материал нагревается до температуры эмульсии, требуемой технологией, и изолируется в течение некоторого времени для стерилизации.

4. гомогенизированная эмульсия: Включите высокоскоростной гомогенизатор, работающий в течение определенного времени при определенных температурах, скоростях и условиях вакуума в соответствии с технологическими требованиями продукта до формирования однородной и тонкой эмульсии.

5. Охлаждение и выход: После завершения эмульсии, через втулку в охлаждающую воду, материал охлаждается до температуры выхода при медленном перемешивании, в процессе поддерживается вакуум, чтобы предотвратить вдыхание внешнего воздуха. Наконец, готовая продукция доставляется через нижний выход в следующий процесс или в резервуар для хранения.

6.Очистка: Сразу после окончания производства проводится онлайн - очистка, чтобы подготовиться к следующей партии производства.

V. Безопасная эксплуатация и техническое обслуживание

• Безопасность номер один: во время работы устройства категорически запрещается протягивать руку или инструмент в резервуар. Убедитесь, что все защитные щиты установлены на месте.

• Нормативные операции: должны выполняться в строгом соответствии с правилами эксплуатации оборудования и технологической формулой изделия. Запрещается высокоскоростная работа однородных головок в режиме холостого хода, чтобы не повредить механическое уплотнение.

• Обратите внимание на проверку: периодически проверяйте герметичность механического уплотнения, концентричность перемешивания и гомогенизации систем и наличие аномальных звуков.

• Регулярное техническое обслуживание: регулярно пополнять или заменять смазочные материалы редуктора, проверять, ослаблены ли крепежные элементы, чтобы убедиться, что оборудование находится в оптимальном состоянии.

Подводя итог, эмульсионный резервуар является технологически интенсивным оборудованием, его характеристики эффективности, стабильности и автоматизации играют решающую роль в повышении качества продукции, обеспечении эффективности производства и достижении крупномасштабного и стандартизированного производства. Правильный выбор, использование и обслуживание эмульсионных банок является основным звеном в производстве соответствующих отраслей.