混合料仓达到最佳的混合品质
amixon® 生产仅涉及其专利和 "MIXING "主题的开发。 这些专利包括
- 精密搅拌机
- 真空接触干燥机
- 合成反应器
- 尸体聚结装置
和
- Gyraton® 混合料仓
当成分浓度达到 1:100,000 时,混合质量的变异系数可重复达到小于 5%,我们称之为分散固体的精密混合。
粉末混合物可以是干燥的、潮湿的或悬浮的。amixon®是垂直精密混合机的代名词。
Gyraton® 料仓搅拌器可达到与经典精密搅拌器相似的搅拌品质
Gyraton® 料仓搅拌机最多可均化 100 m³ 的混合料。 从这个角度来看,它就是一个搅拌筒仓。 的特点: 这种筒仓式搅拌机可以用极低的驱动功率精确地均化大量散装物料。 其结果是混合品质符合理想的随机混合。
理想的随机混合物存在于粉末分布非常均匀,以至于不再可能使用技术手段进行优化。
右边的图片显示的是立式螺旋搅拌机,这是一种典型的精密搅拌机。 这种类型的搅拌机很少制造大于 15 m³。 大型精密搅拌机需要相应的大型驱动马达,因此价格相对昂贵。 精密搅拌机的运转速度无法达到所需的慢速。
如果旋转频率低于临界值,则散料只会旋转夹带。 由于均质混合物所需的三维流动不会发生,因此无法达成理想的随机混合物。
立式单轴混合机的最小旋转频率通常约为 8 到 12 rpm,但也可以更高。 这主要取决于混合机的大小和粉末的流变特性,特别是其体积密度、粒度分布和流动性。
Gyraton® 混合器的螺旋混合工具顶部采用万向节轴承。混合室底部设计为球形壳体,其半径与混合轴的长度相等。通过进动与旋转的叠加,产生摆线运动。根据进动频率与旋转频率的比例,可形成不同的循环分布。这些分布可根据具体的混合任务进行调整。由于旋转中心持续移动,混合室的所有区域均能得到高效混合。
可以假设 Gyraton® 搅拌工具可以在非常低的旋转频率下运作,并且仍然可以产生理想的搅拌品质。 这一点有待验证。
Gyraton® 料仓搅拌机最多可均化 100 m³ 的混合料。 从这个角度来看,它就是一个搅拌筒仓。 的特点: 这种筒仓式搅拌机可以用极低的驱动功率精确地均化大量散装物料。 其结果是混合品质符合理想的随机混合。
理想的随机混合物存在于粉末分布非常均匀,以至于不再可能使用技术手段进行优化。
右边的图片显示的是立式螺旋搅拌机,这是一种典型的精密搅拌机。 这种类型的搅拌机很少制造大于 15 m³。 大型精密搅拌机需要相应的大型驱动马达,因此价格相对昂贵。 精密搅拌机的运转速度无法达到所需的慢速。
如果旋转频率低于临界值,则散料只会旋转夹带。 由于均质混合物所需的三维流动不会发生,因此无法达成理想的随机混合物。
立式单轴混合机的最小旋转频率通常约为 8 到 12 rpm,但也可以更高。 这主要取决于混合机的大小和粉末的流变特性,特别是其体积密度、粒度分布和流动性。
Gyraton® 混合器的螺旋混合工具顶部采用万向节轴承。混合室底部设计为球形壳体,其半径与混合轴的长度相等。通过进动与旋转的叠加,产生摆线运动。根据进动频率与旋转频率的比例,可形成不同的循环分布。这些分布可根据具体的混合任务进行调整。由于旋转中心持续移动,混合室的所有区域均能得到高效混合。
可以假设 Gyraton® 搅拌工具可以在非常低的旋转频率下运作,并且仍然可以产生理想的搅拌品质。 这一点有待验证。
Gyraton® 搅拌器的搅拌效率有待验证
amixon® 建造了一个批量为 3 m³ 的 Gyraton® 搅拌筒仓进行测试。 此混合料仓用于混合不同批次的粉末。
- 其中混合了非常细致的无机物质,例如高岭土和彩色颜料。
- 碳酸钙粉尘被湿润并与彩色颜料混合。
- 异相潮湿粉末混合物是著色的。
- 每次尝试都能达到最大的填充量。 批量大小总是 3 m³。
- 小颜料添加剂总是最后才加入混合室的中央。 这是混合螺旋前进运动最不明显的区域。
- 在这方面,混合制程开始时可能会有最大程度的偏析!
圆锥形混合螺旋的圆周速度由下往上增加。 与此同时,前进运动的效果由下往上递减。
amixon® 建造了一个批量为 3 m³ 的 Gyraton® 搅拌筒仓进行测试。 此混合料仓用于混合不同批次的粉末。
- 其中混合了非常细致的无机物质,例如高岭土和彩色颜料。
- 碳酸钙粉尘被湿润并与彩色颜料混合。
- 异相潮湿粉末混合物是著色的。
- 每次尝试都能达到最大的填充量。 批量大小总是 3 m³。
- 小颜料添加剂总是最后才加入混合室的中央。 这是混合螺旋前进运动最不明显的区域。
- 在这方面,混合制程开始时可能会有最大程度的偏析!
圆锥形混合螺旋的圆周速度由下往上增加。 与此同时,前进运动的效果由下往上递减。
证明优异的混合品质
朗伯定律
蓝伯特 公式。
经过精确定义的转数后,混合工具停止。 从混合室中的十个不同点取样,每个样品 30 克,然后用小袋子紧紧包好。 在实验室中,准确地取样 15,000 毫克,注入标准化的比色皿中,然后再加入精确定量的超纯水。
标准溶解时间结束后,会得到一种均匀的颜色溶液。单色光源穿过比色皿。测量基于朗伯-比尔定律,该定律描述了光吸收与溶质浓度之间的关系。光电检测器测量透过光的强度。作为参考,使用装有15克无色素混合物的比色瓶。测得的吸光度与样品中色素浓度成正比。
结果令人印象深刻。 Gyraton® 搅拌器总是能够产生一致的搅拌品质。 无论 Helix 搅拌工具的转速如何,都能达到此效果。 只有转数才是决定性因素。
很明显,我们这里的混合系统可以按比例扩充,以应付大批量生产。 使用非常小的驱动马达即可达到理想的混合品质。
蓝伯特 公式。
经过精确定义的转数后,混合工具停止。 从混合室中的十个不同点取样,每个样品 30 克,然后用小袋子紧紧包好。 在实验室中,准确地取样 15,000 毫克,注入标准化的比色皿中,然后再加入精确定量的超纯水。
标准溶解时间结束后,会得到一种均匀的颜色溶液。单色光源穿过比色皿。测量基于朗伯-比尔定律,该定律描述了光吸收与溶质浓度之间的关系。光电检测器测量透过光的强度。作为参考,使用装有15克无色素混合物的比色瓶。测得的吸光度与样品中色素浓度成正比。
结果令人印象深刻。 Gyraton® 搅拌器总是能够产生一致的搅拌品质。 无论 Helix 搅拌工具的转速如何,都能达到此效果。 只有转数才是决定性因素。
很明显,我们这里的混合系统可以按比例扩充,以应付大批量生产。 使用非常小的驱动马达即可达到理想的混合品质。
可达混合质量——基于变异系数的分析
混合质量通常通过变异系数来描述。特别值得关注的是,该参数在定义的混合过程中如何变化,以及从何时开始达到稳定的优化值。在实践中,稳定的最终值相当于可达到的最大随机混合度。该值并非完美,而是呈现所谓的残差分散度 V∞'。该值描述了统计平均值与理想均匀分布之间的剩余偏差。
变异系数随时间的变化可以用指数函数来理想化地表示。
Vx(t) = V0 · e−k·t + V∞
x1,x2,...,xn : 浓度
n : 样本数量
s : 标准偏差
xq : M平均浓度
V0 : 初始分散的变异系数
Vx : 变异系数
k : 混合强度
t : 混合时间
V∞ : 平衡状态下残余分散的变异系数
注:
为了获得比随机混合质量更佳的均匀性,理论上必须将所有成分的每个颗粒都精确地放置在三维矩阵中的正确位置。这虽然可以想象,但在实践中却无法实现。
混合质量通常通过变异系数来描述。特别值得关注的是,该参数在定义的混合过程中如何变化,以及从何时开始达到稳定的优化值。在实践中,稳定的最终值相当于可达到的最大随机混合度。该值并非完美,而是呈现所谓的残差分散度 V∞'。该值描述了统计平均值与理想均匀分布之间的剩余偏差。
变异系数随时间的变化可以用指数函数来理想化地表示。
Vx(t) = V0 · e−k·t + V∞
x1,x2,...,xn : 浓度
n : 样本数量
s : 标准偏差
xq : M平均浓度
V0 : 初始分散的变异系数
Vx : 变异系数
k : 混合强度
t : 混合时间
V∞ : 平衡状态下残余分散的变异系数
注:
为了获得比随机混合质量更佳的均匀性,理论上必须将所有成分的每个颗粒都精确地放置在三维矩阵中的正确位置。这虽然可以想象,但在实践中却无法实现。
混合品质曲线
极佳的弹性与多样性
为了能够更好地对混合品质结果进行分类,我们将其与我们已建立的精密混合器的结果进行比较。 我们有许多参考结果可供使用。 我们可以证明 Gyraton 搅拌器在我们所选定的操作条件下,可以产生理想的搅拌品质。
Gyraton 混合工具的旋转频率乘以其混合时间的结果是一个常数,这在许多领域似乎都是成立的:
旋转频率 - 混合时间 = 常数 C1
根据多年的实际经验可知,只要发生「推力混合」,立式螺旋搅拌器的驱动扭力基本上保持不变。 在这方面,驱动功率和混合时间的乘积也是恒定的
驱动功率 - 混合时间 = 常数 C2
左侧的图表显示了其灵活性。 如果不急著使用,Gyraton® 搅拌机可以利用目前屋顶上的太阳能来运作。 最后,大批量的粉末就能达到理想的均质效果。
一般而言,对于筒仓混合机的混合时间要求并不高。 存储时间可用于均质化。 因此,如果不急著使用,Gyraton® 搅拌机可以利用目前屋顶上的太阳能来运作。 最终,一大批粉末以理想的精度被均质。
散装固体的均质化
一个 40 英尺的海运集装箱可容纳约 70 立方米的货物。 茶叶、香料、烟草、咖啡、化学原料和稀土矿石等大宗货物每天都会运到海港。 然而,要估计货柜内有多少有价值的材料总是很困难。 只有在抽取大量样本并进行分析的情况下,才能做到这一点。
Gyraton® 搅拌机提供了更好的解决方案。 它能经济、准确地均质整批产品。 晶粒结构得以保留。 功率输入和发热量降至最低。 混合时间可调,可在 4 到 24 小时之间。 之后,一次取样即可。 分析结果可显示稀土的确切含量。 可以可靠地确定经济价值。
此外,所有下游处理制程都能得到更精确的控制。
为了能够更好地对混合品质结果进行分类,我们将其与我们已建立的精密混合器的结果进行比较。 我们有许多参考结果可供使用。 我们可以证明 Gyraton 搅拌器在我们所选定的操作条件下,可以产生理想的搅拌品质。
Gyraton 混合工具的旋转频率乘以其混合时间的结果是一个常数,这在许多领域似乎都是成立的:
旋转频率 - 混合时间 = 常数 C1
根据多年的实际经验可知,只要发生「推力混合」,立式螺旋搅拌器的驱动扭力基本上保持不变。 在这方面,驱动功率和混合时间的乘积也是恒定的
驱动功率 - 混合时间 = 常数 C2
左侧的图表显示了其灵活性。 如果不急著使用,Gyraton® 搅拌机可以利用目前屋顶上的太阳能来运作。 最后,大批量的粉末就能达到理想的均质效果。
一般而言,对于筒仓混合机的混合时间要求并不高。 存储时间可用于均质化。 因此,如果不急著使用,Gyraton® 搅拌机可以利用目前屋顶上的太阳能来运作。 最终,一大批粉末以理想的精度被均质。
散装固体的均质化
一个 40 英尺的海运集装箱可容纳约 70 立方米的货物。 茶叶、香料、烟草、咖啡、化学原料和稀土矿石等大宗货物每天都会运到海港。 然而,要估计货柜内有多少有价值的材料总是很困难。 只有在抽取大量样本并进行分析的情况下,才能做到这一点。
Gyraton® 搅拌机提供了更好的解决方案。 它能经济、准确地均质整批产品。 晶粒结构得以保留。 功率输入和发热量降至最低。 混合时间可调,可在 4 到 24 小时之间。 之后,一次取样即可。 分析结果可显示稀土的确切含量。 可以可靠地确定经济价值。
此外,所有下游处理制程都能得到更精确的控制。
产品越均匀,基本材料制备就越有效
在进行基本材料加工的地方,都会产生大量的原材料 - 特别是在萃取碱性金属的过程中,其中也包括锂的萃取。
在良好的矿床中,锂含量最多为 0.006 %。 要提取 1 公斤的纯锂,必须处理 16.7 吨的原材料。 加工链相对较长,包括
- 粉碎、
- 分类、
- 密度分离、
- 在消化酸中悬浮、
- 化学萃取、
- 伐木、
- 絮凝、
- 沉淀、
- 过滤、
- 干燥、
- 煆烧、
- 研磨
- ....
接下来就是均质。 这是下一个制程阶段的开始。 起始原料越均质,下一个制程就越能有效控制,产量也越高。 这也同样适用于回收和合成化学,在此过程中会产生新的活性成分和基础材料。
在生产活性药用成份 (API) 时,必须均质化大批量产品。 同样地,药品的载体和功能性添加剂、营养提取物、淀粉衍生物、甲基纤维素、果胶、明胶、...... 也必须大量均质。
在进行基本材料加工的地方,都会产生大量的原材料 - 特别是在萃取碱性金属的过程中,其中也包括锂的萃取。
在良好的矿床中,锂含量最多为 0.006 %。 要提取 1 公斤的纯锂,必须处理 16.7 吨的原材料。 加工链相对较长,包括
- 粉碎、
- 分类、
- 密度分离、
- 在消化酸中悬浮、
- 化学萃取、
- 伐木、
- 絮凝、
- 沉淀、
- 过滤、
- 干燥、
- 煆烧、
- 研磨
- ....
接下来就是均质。 这是下一个制程阶段的开始。 起始原料越均质,下一个制程就越能有效控制,产量也越高。 这也同样适用于回收和合成化学,在此过程中会产生新的活性成分和基础材料。
在生产活性药用成份 (API) 时,必须均质化大批量产品。 同样地,药品的载体和功能性添加剂、营养提取物、淀粉衍生物、甲基纤维素、果胶、明胶、...... 也必须大量均质。
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