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LarTecnologia de mistura e secagem a vácuo: uma segunda análise
23 de janeiro de 2020
Embora muitas vezes pressuposto hoje em dia, uma das variáveis de processamento subjacentes mais importantes em uma operação de mistura é o vácuo. A tecnologia de vácuo no contexto da mistura, bem como da secagem, mudou o jogo desde que foi originalmente pioneira na década de 1970. Submeter um produto a um vácuo de 29 pol. Hg ou mais profundo geralmente leva a uma multiplicidade de efeitos dramáticos. Por exemplo, o vácuo permite uma integração decisivamente mais rápida de fases aditivas, como aromas, sabores, cores e até APIs. Ele evapora a umidade e os solventes em temperaturas muito mais baixas, deixando os componentes sensíveis ao calor intactos. Um ambiente desaerado pode promover uma melhor interação entre partículas discretas, resultando em uma homogeneização eficiente. Para outros produtos, a desoxidação é necessária para preservar ingredientes sensíveis e impedir reações químicas indesejadas ou crescimento microbiano. A mistura e a secagem sob vácuo permeiam uma ampla gama de processamento de sólidos. Aqui analisamos quatro sistemas fundamentais de mistura e secagem e os benefícios que eles oferecem em conjunto com o vácuo.
Misturadores de fita: uma abordagem clássica Aplicando o princípio do movimento aleatório em grande escala, o misturador de fita demonstra particularmente a mistura convectiva de alta velocidade entre sistemas de mistura sólido-sólido. Um misturador de fita consiste em uma calha horizontal em forma de U e um agitador composto por fitas helicoidais internas e externas que movem o material em direções opostas. As fitas giram até aproximadamente 300 pés/min e movem materiais tanto radial quanto lateralmente. O elemento rotativo também pode ser substituído por um agitador com design de pá para um manuseio mais suave de ingredientes friáveis. Os misturadores de fita têm altura flexível, com pernas mais longas opcionais para transferência de material em vários níveis ou um design mais curto para sistemas de carregamento de baixo perfil.
De design simples e altamente escalável para volumes de lote muito grandes – acima de 500 pés cúbicos – o misturador de fita é mais frequentemente usado para mistura direta de pós de fluxo livre, bem como para incorporação rudimentar de uma fase líquida em uma mistura sólida sob condições atmosféricas. Quando construído para vácuo e fornecido com uma camisa de aquecimento ao redor da calha, o liquidificador de fita é uma boa opção a ser considerada para remover rapidamente a umidade de pós ou pellets, especialmente em grande escala. As limitações básicas deste projeto clássico são que eles normalmente devem operar com pelo menos 30-40% da capacidade nominal para uma mistura eficaz, dependendo da aplicação, e não facilitam facilmente a descarga completa devido à orientação horizontal.
Clique aqui para obter informações sobre a próxima Conferência/Exposição Internacional de Pós e Sólidos a GranelLiquidificadores verticais: quando você precisa ir alto Embora usados em um número limitado de indústrias para misturas simples de sólido-sólido sob condições ambientais, os misturadores verticais ou de “parafuso cônico” são predominantemente usados para aplicações de secagem a vácuo. A ação de mistura do parafuso de giro lento do liquidificador vertical é muito mais suave do que a de um liquidificador de fita. Apoiado na parte superior, o sem-fim de mistura orbita uma parede cônica do recipiente enquanto gira e levanta suavemente o material para cima. Os materiais são transportados para o nível superior do lote em direção à periferia do recipiente e, em seguida, movem-se lentamente de volta ao centro, enquanto se misturam com os materiais que são movidos para cima pelo parafuso orbital. Devido aos seus requisitos de baixa velocidade, esta máquina requer menos energia entre outras opções de mistura.
Se o espaço for apertado, considere usar um liquidificador vertical, pois ele ocupa pouco espaço. Devido à sua geometria cônica, os misturadores verticais são capazes de descarregar 100% e podem operar eficientemente com lotes tão pequenos quanto 10% do volume operacional máximo. A principal desvantagem deste projeto, porém, vem à tona ao tentar processar densidades aparentes acima de 100 lb/pés cúbicos. Os misturadores verticais são mais adequados para lotes de aplicações de baixa densidade em uma escala menor. Geometricamente falando, este é um desenho planetário, já que o braço orbital e o sem-fim giratório giram em torno de seus próprios eixos. É especialmente importante escolher um fabricante confiável – o conjunto da engrenagem do braço orbital é mecanicamente complexo, tornando seu reparo difícil e caro. Selecione um misturador vertical sem vedações ou rolamentos submersos no produto (ou seja, com parafuso sem suporte na extremidade inferior) para simplificar a manutenção.