Ratkaisut sekoitustehtävien mukaisesti
Eikö tarpeisiinne soveltuvaa teollisuudenalaa löytynyt toimialasivuiltamme? Ota rohkeasti yhteyttä, niin suunnittelemme yksilöllisen ratkaisun sekoitustarpeisiinne.
Analysoimme ensin tarvittavat sekoitustehtävät, yleensä sekoittimilla on useampia sekoitustehtäviä. Yhdessä asiakkaan kanssa pystymme määrittelemään optimaalisen ratkaisun, joka perustuu tärkeimpiin sekoitustehtäviin tai niiden yhdistelmiin, joita ovat esimerkiksi:
- Nesteiden sekoittaminen toisiinsa
- Kiintoainepartikkelien suspendointi
- Kaasun dispergointi
- Kiintoainepartikkelien tai nestepisaroiden dispergointi
- Reagenssien aineensiirto
- Lämmönsiirto
Nesteiden sekoittaminen toisiinsa
Esimerkiksi kahden liukoisen nesteen sekoittaminen toisiinsa katsotaan yhdeksi sekoitustehtäväksi. Näiden sekoitusaika riippuu suurimmaksi osaksi sekoituselimen pumppauskapasiteetista. Sekoittamiseen käytetään yleensä hydrofoil-tyyppisiä sekoitinelimiä, kuten HDL- tai THETA-potkureita, johtuen niiden hyvästä pumppaustehokkuudesta. Kun nesteen viskositeetti kasvaa, sekoittaminen vaatii tehokkaampia sekoituselimiä, kuten ZETA-, SIGMA- ja ALPHA-tyyppejä.
Tyypilliset prosessivaiheet, joissa liuosten sekoittuminen toisiinsa makroskooppisella tasolla on sekoituksen pääasiallinen tehtävä:
- Pastojen sekoittaminen
- Lietteiden sekoittaminen
- Polykondensointi
- Fermentointi
- Esteröinti, transesteröinti
- Reaktion ylläpito
- Neutralointi
- pH:n säätö
- Biomassan sekoittaminen
- Elintarvikkeiden varastosäiliöt, esim. viini, maito, ruokaöljy
- Biodieselin varastosäiliöt
- Jogurtin fermentointi
- Juuston tuotanto
Kiintoainepartikkelien suspendointi
Kiintoaineen suspendointi on yleisimpiä sekoitustehtäviä. Tavoitteena on muodostaa riittävän tehokas pystysuoravirtaus, jotta saavutetaan tavoiteltava homogeenisuusaste, ja joka estää kiintoainepartikkelien laskeutumisen säiliön pohjalle. Sovelluksia ovat mm. neste- tai kiintoainereaktorit, kiteyttimet, varastosäiliöt sekä lietteiden syöttö- ja puskusäiliöt. Joissakin tapauksissa partikkelit ovat nesteitä kevyempiä, jolloin suspendoinnin tarkoitus on estää kelluvan kerroksen muodostuminen pinnalle.
Yleisesti ottaen suspendointiin liittyy aina käytettävän energian optimointi. Sekoitineliminä käytetään aksiaalipumppaavia HD-, HDL- ja THETA-tyyppejä, joilla on tyypillisesti pienet leikkausvoimat ja radiaalivirtauskomponentit.
Kun suspendointitarve esiintyy myös säiliön tyhjennysvaiheessa, erikoisratkaisumme asiaan on RA-turbiini, joka hoitaa pohjavyöhykkeen sekoittamisen.
Pisara- tai kupla-suspension ylläpitäminen on monimutkaisempi tehtävä, johon sisältyy paitsi kellumisen tai laskeutumisen estäminen, myös pisaran tai kuplan koon kasvun estäminen. Kun tarvitaan suuria leikkausvoimia kuplien tai pisaroiden hajottamiseksi, ratkaisu on kehittämämme HySol3-sekoitinelin
Tyypilliset prosessivaiheet, joissa suspension ylläpitäminen on tärkein sekoitustehtävä:
- Katalyyttireaktiot
- Pastan valmistus
- Kiteyttimet (jäähdytyskiteytys, haihdutuskiteytys, uudelleenkiteytys)
- Polymerointireaktorit, joihin kiintoainesyöttö
- Saostuspolymerointi
- Liuottimen polymerointi
- Massapolymerointi
- Kiintoaineen liuotus
- Saostus
- Absorptio
- Lietteen varastointi
- Syöttösäiliöt
- Puskusäiliöt
- Biokaasureaktorit
- Bioetanoli-fermentorit
- Kasvatussäiliöt
Kaasun dispergointi
Tyypillisesti, kun kaasumaisen reagenssin aineensiirto kaasu-nestefaasin välillä on kemiallisen reaktion rajoittava tekijä, järjestelmään syötettävän kaasun dispergointi on sekoituksen pääasiallinen tehtävä. Sekoittamisen tavoitteena tässä tapauksessa on hajottaa kaasu hienoiksi kupliksi ja sekoittaa se tasaisesti nesteeseen tai lietteeseen.
Sekoittimen kapasiteetti dispergoida kaasua nesteeseen on pääasiassa riippuvainen sekoitinelimen leikkausvoimista ja korkeasta tulvimiskynnyksestä. Kehittämämme turbiinit RP6 Concave, GasGen4, GasSol4 ja HySol3 on suunniteltu kaasun dispergointiin.
Tyypilliset prosessivaiheet, joissa kaasun dispergointi on tärkein sekoitustehtävä:
- Ilmastus fermentaatioprosesseissa
- Aminohappojen, antibioottien, ksantaatin, vitamiinien ja polysakkaridien valmistus
- Alkoksylaatio
- Karbonointi, hydraus, klooraus, rikitys
- Strippaus
- Haihdutus
- Kaasunpoisto
- Paine- ja atmosfäärinen liuotus
- Kullan bioliuotus
- Ammonointi- ja liuotusreaktorit
- DAP (di-ammoniumfosfaatti) reaktorit
- Jäteveden käsittely
Partikkeleiden tai pisaroiden dispergointi nesteeseen
Kiintoaineiden tai liukenemattomien pisaroiden dispergointi nesteeseen on pääasiallinen sekoitustehtävä, kun sekoitettavat partikkelit ovat erityisen pieniä tai hydrofobisia, agglomeraatit täytyy hajottaa tai kun muodostetaan emulsio toisiinsa liukenemattomista
nesteistä. Korkea dispergointiaste vaatii erityisen suuria leikkausvoimia, näihin sovelluksiin käytämme sekoitineliminä mm. dissolverikiekkoja, tappiturbiineja, RP6 Concave – tai Jet Cage -turbiineja. Erityistapauksissa esim. neste-neste-uutossa on pisarakoon jakautumista kontrolloitava huolellisesti. Tähän tarkoitukseen olemme kehittäneet, SOLVEX SXL -pumpun.
Tyypilliset prosessivaiheet, joissa partikkeleiden/pisaroiden dispergointi nesteeseen on tärkein sekoitustehtävä:
- Emulsiopolymerointi (esim. PVC)
- Suspensiopolymerointi (esim. PVC)
- De-agglomerointi
- Agglomeroituminen (esim. NBR, HNBR, EPR)
- Lietto/ liuotus
- Uutto
- Dispergointi ja emulgointi (roottori-staattori)
- Voiteiden valmistus
- Värien ja maalien valmistus
- Murskaaminen
- Pulpperit
- SX-uutto
- Mixer-settler yksiköt
Reagenssien aineensiirto
Prosessivaiheissa, joissa tapahtuu nopeita kemiallisia reaktioita, reagenssien mikrotason sekoittuminen on tärkeämpää kuin raaka-aineiden yleinen sekoittuminen toisiinsa, joten aineensiirron tehostaminen on tärkein sekoitustehtävä. Tehokas aineensiirto vaatii erittäin turbulenttiset olosuhteet, jotka saavutetaan sekoitinelimen tuottamilla leikkausvoimilla ja radiaalipumppauksella.
Perinteisesti aineensiirtoa on tehostettu käyttämällä vinolapaturbiineja. Nykyään tähän tehtävään käytetään kuitenkin yhä enemmän erityyppisiä hydrofoil-sekoitinelimiä, kuten GasSoL4 ja HySol3, tai aksiaalisten potkurien (HDL, THETA) ja radiaalisten turbiinien (RP6) yhdistelmiä.
Tyypilliset prosessivaiheet, joissa aineensiirron tehostaminen on tärkein sekoitustehtävä::
- Kemialliset reaktiot
- Synteesireaktiot
- Polymerointi
- Sakkarointi
- Fermentaatio
- Esteröinti, transesteröinti
- Liuospuhdistus
- Synteesi
- Oleokemikaalien valmistus
Lämmönsiirto
Sekoitusta tarvitaan lämmönsiirron tehostamiseen, kun nesteitä jäähdytetään tai kuumennetaan kierukoilla, pystysuorilla putkibaffeleilla tai lämmitys-/jäähdytysvaipalla. Sekoitettavan nesteen turbulenssi ja virtausnopeus määräävät lämpöä siirtävän seinämän ja nesteen välisen lämmönsiirtokertoimen.
Vaikka lämmönsiirto on harvoin ensisijainen sekoitustehtävä, se liittyy usein voimakkaasti kemialliseen tai fysikaaliseen reaktioon, kuten kiteytymiseen tai haihtumiseen. Matalaviskositeettisille nesteille tarkoitettuja sekoitinelimiä lämmönsiirtoon ovat HDL, THETA, GasSol4 ja HySol3. Korkeaviskoottisille nesteille sopivat puolestaan ZETA, SIGMA ja ALPHA.
Tyypilliset prosessivaiheet, joissa lämmönsiirto on tärkein sekoitustehtävä:
- Kiteytys
- Polymerointi
- Newtonisten tai ei-newtonisten nesteiden fermentointi
- Kaakaomassan sekoittaminen
- Hedelmien keittäminen
- Rasvojen ja vahojen valmistus
- Oleokemikaalien valmistus