Vakuumski reaktor za miješanje: Sveobuhvatno rješenje za različite industrijske procese

Reprezentativni slučaj: Proizvodnja kalcijumskog sapuna

Reakcije čvrsto-tekućine zauzimaju značajno mjesto među hemijskim reakcijama. One uglavnom zahtijevaju bliski kontakt između čvrstih i tekućih reaktanata kako bi se postigla kvantitativna konverzija u najkraćem mogućem roku. Ovdje ćemo detaljno pogledati proizvodnju kalcijumovog sapuna.

I reakcija i proces vakuumskog sušenja mogu se odvijati istovremeno unutar reaktora za miješanje. Kalcijum sapun je vrsta hidroksida koji nastaje reakcijom masnih kiselina s metalnim oksidima ili drugim supstancama. Hemijski gledano, ova transformacija je klasična kiselinsko-bazna reakcija. Masne kiseline koje se koriste obično se dobijaju iz biljnih masti ili ulja. Tehnološki, ključna komponenta kalcijum sapuna je metalni stearat, koji zbog svojih posebnih svojstava pronalazi različite industrijske primjene. Na primjer, kalcijum stearat, cink stearat ili magnezijum stearat koriste se kao maziva, sredstva za odvajanje, stabilizatori ili hidrofobna maziva i tako dalje.

Iako su masne kiseline i metalni oksidi ili hidroksidi u čvrstom obliku, na molekularnom nivou, pokretljivost iona u rastvoru nije dovoljna da ove čvrste materije međusobno reaguju u prihvatljivom vremenskom okviru. Da bi se povećala njihova brzina reakcije i reaktivnost, neophodno je dodati vodu. Kada temperatura dodane vode dostigne 150°C, egzotermna reakcija traje samo nekoliko minuta. Da bi se osigurala potpuna konverzija, snažno miješanje je od najveće važnosti. Ovo je jedini način da se garantuje da sve čestice masnih kiselina dođu u potpuni kontakt sa metalnim hidroksidom i vodom, čime se olakšava reakcija.

Budući da se kalcijevi sapuni obično dalje prerađuju u bezvodne čvrste tvari, neophodno je koristiti metode sušenja kako bi se eliminirala dodana voda i nusproizvodi reakcije s vodom. Nakon što je hemijska reakcija završena, manometar ispušta pritisak unutar reaktora i podešava ga na vakuum. Element za miješanje osigurava turbulentno miješanje i efikasan prijenos topline, što omogućava da se vlažna površina kalcijevog sapuna nježno i brzo osuši. Brzi sjeckalice sa strane reaktora sposobne su razbiti sve grudvice, omogućavajući brzo uklanjanje vode zarobljene u njima.

Struktura i princip rada

Reaktor za miješanje S&L sastoji se od kružnog cilindra, plužne mješalice, brzih sjeckalica, pogonskog sistema, vanjskog omotača, pulsirajućeg sakupljača prašine i ispusnog ventila. Tokom rada, materijali će generirati centrifugalnu konvekciju, a brze sjeckalice mogu razbiti materijale koji imaju tendenciju aglomeracije. Tijelo posude miksera dizajnirano je da zadovolji zahtjeve potpunog vakuuma i oslobađanja pritiska tokom procesa reakcije. Štaviše, vanjski omotač može zagrijati materijale kako bi se dostigla željena temperatura reakcije. Tokom reakcije se proizvode vrući zrak i prašina. Sakupljač prašine na vrhu miksera odvaja plin od čvrstog praha i ispumpava vlagu, čime se ubrzava proces sušenja. Ugradili smo motor dovoljne snage i pogon s promjenjivom frekvencijom (VFD) za rukovanje različitim brzinama osovine tokom reakcije. U scenariju najintenzivnije reakcije, osovina se okreće malom brzinom dok obrtni moment dostiže svoju maksimalnu vrijednost. Na kraju reakcije, brzina osovine se povećava kako bi se postigla konačna ujednačenost miješanja.

Zaključak

Nakon hemijske reakcije tekućina-čvrsta materija, proizvod se obično suši kao sljedeći korak u procesu. Prema zahtjevima kupca, ova dva koraka mogu se provesti na jednoj mašini. Naš mikser je sposoban da se prilagodi svim rasponima pritiska i temperature koji se javljaju tokom cijelog procesa. Osim toga, može se prilagoditi specifičnim okolnostima, što ga čini pogodnim za širok spektar različitih primjena.

Aplikacije

Prehrambena industrija (za sušenje)

Industrija plastike (u operacijama sušenja, premazivanja i hlađenja)

Hemijska industrija (koristi se za sušenje, hlađenje, peletiranje i ekstrakciju)

Industrija zaštite okoliša (za sušenje, peletiranje i ekstrakciju)

Industrija pesticida (uključena u procese sušenja, hlađenja i premazivanja)

Industrija građevinskog materijala (za primjenu u sušenju)

Metalurška/rudarska industrija (bavi se aktivnostima sušenja, hlađenja i peletiranja)