что такое коллоидная мельница
Коллоидные мельницы. Помол высокой тонкости
Для достижения помола высокой тонкости и получения частиц, величиной меньше 1 мк применяют коллоидные мельницы. В этих мельницах можно измельчить материал до размера наиболее крупных частиц 1-0,4 мк.
Коллоидные мельницы применяют также для диспергирования, эмульгирования и приготовления гомогенных растворов.
Измельчение материала в них происходит за счет трения или ударов и производится сухим или мокрым способом.
Коллоидные мельницы для мокрого помола. Коллоидная мельница для мокрого помола (рис. 1) состоит из корпуса 1 с коническим гнездом посредине, в котором с большой скоростью (от 30 до 125 м/сек) вращается укрепленный на вертикальном валу ротор 2. Между ротором и гнездом остается ничтожно малый зазор-доли миллиметра (минимально 0,05 мм).
Поступающая через отверстие 3 жидкость со взвешенными в ней твердыми частицами проходит между коническим гнездом и ротором; при этом твердые частицы истираются и выходят вместе с жидкостью через отверстие 4. Зазор между гнездом и ротором регулируют микрометрическим винтом 5. Жидкие пленки, образующиеся на подвижной и неподвижной гладких поверхностях (ротора и гнезда), создают весьма значительные усилия в тонком слое жидкости, находящемся между поверхностями, вследствие чего происходит диспергирование твердых частиц.
Рис. 1. Коллоидная мельница для мокрого помола:
1-корпус; 2-ротор; 3-отнерстие для входа суспензии; 4-выходное отнерстие;
5-микрометрический винт; 6-приводной шкив.
Ротор приводится во вращение от электродвигателя при помощи шкива 6.
В некоторых конструкциях мельниц этого типа гнездо и ротор изготовляют с рифленой поверхностью, а корпус мельницы снабжают рубашкой для проведения измельчения при нагревании или охлаждении.
Рис. 2. Коллоидная мельница для мокрого помола:
1-корпус; 2-вращающийся диск; 3-пальцы; 4-пальцы корпуса;
5-штуцер для входа суспензии; 6-выходной штуцер.
Коллоидные мельницы для мокрого помола другого типа (рис. 2) работают по принципу ударов пальцев по суспензии. Мельница состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором с большой скоростью вращается диск 2; с двух сторон диска имеются пальцы 3, которые при вращении проходят между пальцами 4, укрепленными в стенках корпуса. Суспензия поступает в мельницу через штуцер 5, подвергается ударам пальцев и удаляется из мельницы через штуцер 6.
Рис. 3. Схема установки коллоидной мельницы:
1-коллоидная мельница; 2-трубопровод для подачи суспензии;
3-насос; 4-сборник; 5-штуцер для наполнения сборника.
Мокрый помол является наиболее распространенным и доступным способом приготовления коллоидных растворов.
Коллоидные мельницы для сухого помола. Для тонкого сухого помола применяют центробежно-шаровые коллоидные мельницы с большим числом шаров (1000 100 000) диаметром от 8 до 15 мм. При быстром вращении тарелки шары с большой скоростью отбрасываются центробежной силой к периферии и разбрасываются через край направляющей поверхности; шары производят большое число ударов по направляющей поверхности и по материалу, проходящему тот же путь, что и шары; материал подается загрузочным приспособлением. Готовый продукт удаляется после прохода измельченного материала через воздушный сепаратор.
Для сухого коллоидного помола применяют также мельницы ударно- дискового типа, диски которых вращаются с очень большой скоростью. Тонкость помола материала сухим способом недостаточна для получения частиц коллоидных размеров.
А.Г. Касаткин
Основные процессы и аппараты химической технологии
(Глава XVIII. Измельчение, грохочение и дозирование твердых тел / Тонкое измельчение)
Пищевая промышленность
Коллоидные мельницы для изготовления майонеза сделаны только из нержавеющей стали, используемой в технологических процессах для санитарных применений.
Коллоидные мельницы для арахисовых паст используются в основном небольшими и средними предприятиями, так как их можно задействовать, как в линии, так и в самостоятельном режиме, при этом они не потребляют много энергии и занимают мало места в цеху, ведь большинство этих машин имеют вертикальную структуру.
Джемы – это продукт переработки различных фруктов, представляющие собой тягучую суспензию. Они широко востребованы сами по себе или как ингредиент в приготовлении пирожков/булочек.Поэтому коллоидные мельницы для фруктовых джемов, с помощью которых можно экономично производить высококачественную однородную продукцию в малых и средних объемах, быстро восстанавливают владельцам вложенные инвестиции.
Творожная масса очень популярна, как наполнитель в различных кондитерских изделиях, особенно в тортах и пирожных.
Основой для производства кетчупа являются, прежде всего, томаты и перец. Достигнуть вязкой и однородной суспензии из этих ингредиентов с различными добавками можно с помощью таких машин, как коллоидные мельницы для кетчупа.
Из многих овощей получаются действительно вкусные джемы, которые консервируют так же, как и обычное варенье.
Коллоидные мельницы для урбеч паст активно применяются для производства этого продукта в малых и средних объемах, что отлично подойдет частным предпринимателям, заботящимся о высоком качестве продукта.
Ореховые пасты широко используются в хлебопекарной и кондитерской промышленности. И так как это продукт тонкого помола, смешанный с сахаром и другими ингредиентами, коллоидные мельницы для ореховых паст подходят для их приготовления наилучшим образом.
Пищевая промышленность
Пищевая промышленность несет ответственность за все процессы, связанные с массовым производством пищи, и в этой цепочке коллоидные мельницы часто находят широкое применение. Среди прочего, это участие в производстве таких товаров, как: детское питание, сгущенное молоко, шоколад, концентраты, кремы, желатин, соки с мякотью, майонез, и др.
Коллоидные мельницы для ореховой пасты
Коллоидные мельницы позволяют быстро и качественно измельчить любые вещества малой и средней твердости до образования микронов. Они отличаются долговечностью, стойкостью к износу, противостоянием механическим нагрузкам и повреждениям. Непривередливы к уборке и легко демонтируются для проведения ремонта или смазки отдельных элементов. В последнее время именно коллоидные мельницы все чаще используются для изготовления ореховых паст. Разберемся подробнее.
Виды орехов и ореховых паст
На прилавках магазинов существует огромное количество орехов, которые пользуются популярностью у детей и взрослых. Они насыщают организм белками, углеводами и другими полезными веществами, которые улучшают самочувствие, восстанавливают метаболизм, улучшают умственную активность.
Итак, для приготовления ореховых паст используют следующие орехи:
Каждая паста прекрасна по-своему, имеет отличительные вкусовые качества, обладает индивидуальными полезными свойствами. Разберем несколько основных рецептов, которые пользуются популярностью не только на крупном производстве, но и у домохозяек.
Паста из фундука
Для приготовления понадобится:
сахарная пудра (или сахарный песок) – 3 столовые ложки;
масло растительное – 1 столовая ложка.
Фундук поджаривается на раскаленной сковороде с добавлением подсолнечного масла на протяжении 10-15 минут. Помещается в блендер и измельчается до образования мелкой крошки и выделения орехового масла. Далее, в полученную массу добавляется сахарная пудра и заново измельчается до получения однородной консистенции. Храниться в холодильнике, подается охлажденной.
Паста из кешью
Для приготовления понадобится:
подсолнечное масло – 1 столовая ложка.
Кешью отправляется в духовку или поджаривается на сковороде до образования легкой золотистой корки. Далее, с орехов снимается шелуха, и они отправляются в блендер. Измельчать необходимо до тех пор, пока не образуется крошка. Последний шаг – добавление в измельченные орехи подсолнечного масла и повторное измельчение на протяжении пары минут.
Паста из грецкого ореха
Для приготовления понадобится:
грецкий орех – 350 гр;
сахар или сахарная пудра – 100 гр;
Грецкий орех просушивают в духовке и снимают с него шелуху и корки. Выкладывают на сковороду, добавляют сахар и прожаривают до образования карамели. Полученную смесь перемешивают, чтобы растопленный сахар покрыл орехи. Далее, остужают в холодильнике до застывания сахара и ломают полученный пласт на небольшие куски. Последний шаг – измельчение в блендере до тех пор, пока не образуется однородная густая масса. Подают на стол холодным.
Паста из фисташек
Для приготовления понадобится:
сахарная пудра – 2 столовые ложки;
Фисташки очищают от кожуры и помещают в блендер для измельчения до образования мелкой крошки с выделением орехового масла. Добавляют в полученную смесь сахар и специи (можно без них) и повторно взбивают на протяжении 2-3 минут. После окончания пасту остужают и подают на стол.
Паста из арахиса
Для приготовления понадобится:
сахар – 1 столовая ложка.
Арахис обжаривают на сковороде без добавления масла, снимают с него шелуху. Далее, отправляют в блендер, чтобы измельчить до получения крошки и добавляют 1 столовую ложку сахара, хорошо перемешивают. Если паста получается слишком сухой, можно добавить немного подсолнечного масла. Употреблять рекомендуется в остуженном виде.
Виды коллоидных мельниц для помола орехов
Существует всего два вида коллоидных мельниц – сухого и мокрого помола. Устройства сухого помола позволяют измельчить компоненты от 1 микрона. В конструкции предусмотрен вал цилиндрической формы, зазор регулируется винтом.
Мельницы мокрого помола способны на порядок быстрее измельчать продукты и получать на выходе частицы размером от 0,4 до 1 микрона. Обладают валом конусной формы. Работа заключается в измельчении компонентов, которые запускаются в рабочую зону вместе с жидкостью.
Принцип помола орехов
Коллоидные мельницы измельчают орехи следующим образом. Через воронку в рабочую зону поступают ингредиенты. Двигатель приводится в движение при помощи шкива, запуская работу ротора, в то время, как статор остается неподвижным. Ротор вращается с огромной скоростью – до 18 000 оборотов в минуту (в зависимости от модели и мощности мельницы). В этот момент в рабочей зоне возникает центробежная сила, которая измельчает частицы компонентов, разрывая их на микроны. Готовый продукт вытекает по патрубку в емкости, заранее подготовленные оператором.
Существует два режима работы коллоидной мельницы:
При непрерывном режиме, все продукты поступают в рабочую зону одновременно в определенном количестве. В таком случае контроля от оператора не требуется – работа протекает автоматически. При цикличном режиме все операции проводятся последовательно. Требуется дистанционное управление сотрудниками производства с использование пульта.
Производительность коллоидных мельниц
Фиксированной производительности для всех коллоидных мельниц не установлено. Все зависит от модели агрегата и его мощности. Например, бюджетные механизмы могут выпускать в час готовую продукцию в размере до 100 кг. За это же время более дорогие агрегаты позволяют изготавливать до 3 000 тонн.
Выбор и покупка коллоидных мельниц зависит от масштабов производства. Для небольших предприятий, которые выпускают средние объемы продукции, достаточно будет бюджетных моделей. А вот для крупных производств с большими объемами рекомендуется отдать предпочтение более мощным и дорогим вариантам. В противном случае, медленная работа может привести к убыткам на производстве, что отразится на выпуске и реализации готового продукта.
Преимущества использования
К основным преимуществам коллоидных мельниц относят:
измельчение компонентов до 1 микрона, что невозможно сделать вручную;
выпуск крупных партий продукции за короткий промежуток времени даже бюджетными моделями;
наличие рубашки подогрева и охлаждения, что говорит о многофункциональности устройств;
высокое качество сборки комплектующих;
использование для изготовления мельницы инструментальной нержавеющей стали;
регулировка зазора при помощи специального винта без предварительного демонтажа;
быстрый и качественный процесс гомогенизации, эмульгирования.
Агрегаты обладают стойкостью к износу, истиранию, не поддаются коррозии в процессе эксплуатации. Способны работать с продуктами малой и средней твердости. Не привередливы в уходе и легко разбираются для очистки элементов агрегата после использования. Могут использоваться практически в любой сфере деятельности.
Сферы применения коллоидных мельниц
Пищевая промышленность несет ответственность за все процессы, связанные с массовым производством пищи, и в этой цепочке коллоидные мельницы часто находят широкое применение. Среди прочего, это участие в производстве таких товаров, как: детское питание, сгущенное молоко, шоколад, концентраты, кремы, желатин, соки с мякотью, майонез, и др.
Фармацевтическая промышленность – это массовое производство и приготовление лекарственных химических веществ, включая сиропы, мази, эмульсии и др., необходимых для лечения или профилактики заболеваний.
Химическая промышленность занимается добычей и переработкой, как природного, так и синтетического сырья, после чего его превращения для самых разных нужд человека в другие вещества, которые имеют уже иные характеристики, чем тем, что были изначально.
Дорожная промышленность – это сфера деятельности, которая несет ответственность за состояние дорожного покрытия, а значит и косвенно за жизни людей. Соответственно, при строительстве дорог должны использоваться только качественные материалы, включая битумные эмульсии, мастики и мазут.
Косметическая промышленность – это потребительская отрасль здравоохранения, которая ориентирована на производство средств личной или эстетической гигиены с использованием смесей природных или синтетических химических соединений.
Строительная промышленность использует самые разные материалы для возведения капитальных объектов, некоторые из которых имеют структуру вязкой суспензии, например, жидкий гудрон.
Конструкция и функции коллоидных мельниц
Коллоидные мельницы – это вид промышленного оборудования, в котором происходит измельчение материала под воздействием сил кавитации, возникающих при значительных центробежных нагрузках.
Компания GlobeCore поставляет на отечественный и зарубежные рынки технологий большой выбор устройств для производства битумных эмульсий и модифицированного битума: от простых коллоидных мельниц до комплексных систем смешивания.
Измельчение материала в коллоидных мельницах осуществляется за счет трения или ударов и производится сухим или мокрым способом.
Коллоидные мельницы мокрого помола
Коллоидные мельницы для так называемого «мокрого помола» состоит из корпуса с коническим гнездом посредине, в котором на скорости от 30 до 125 м/сек)вращается укрепленный на вертикальном валу ротор. Жидкость, которая поступает через специальное отверстие проходит между коническим гнездом и ротором, а твердые частицы истираются и выходят вместе с жидкостью через выходной проем.
Небольшой зазор между гнездом и ротором регулируется микрометрическим винтом. Это позволяет оптимально подобрать зазор для требуемой степени измельчения полимера и достаточной гомогенизации готового продукта. Дисперигирование твердых частиц в коллоидных мельницах происходит за счет напряжения, которое создают жидкие пленки, образующиеся на подвижной и неподвижной гладких поверхностях ротора и гнезда.
Дополнительные функции, которыми обладают коллоидные мельницы торговой марки GlobeCore
Заключают в себе современные приложения к стандартной комплектации. Например, полуавтоматическая система управления содержанием битума в эмульсии, система подогрева и подготовки мыльного раствора, различные уровни автоматизации процесса управления и линии ввода дополнительных компонентов.
Кроме того, коллоидные мельницы гарантируют высокое качество измельчения и гомогенизации продукции по привлекательным ценам, а также квалифицированное техническую поддержку на всех уровнях заказа.