Emulsionstanks sind die Schlüsselausrüstung in der modernen industriellen Produktion und werden in der Lebensmittel-, Kosmetik-, Pharma- und Chemieindustrie weit verbreitet. Seine zentrale Aufgabe besteht darin, zwei ursprünglich nicht miteinander lösliche Flüssigkeiten (wie Öl und Wasser) effizient und gleichmäßig zu mischen, um ein stabiles, homogenes Emulsionssystem im mikroskopischen Maßstab zu bilden.

1. Kernprinzip: Schneiden, Extrudieren und Zerbrechen

Das Arbeitsprinzip des Emulsionsbehälters ist nicht einfach das Rühren, sondern basiert auf der physikalischen Emulsionswirkung durch hohe mechanische Kraft. Der Prozess ist hauptsächlich in zwei Phasen der Makro-Mischung und der Mikrohomogenität unterteilt:

1. Makro-Vormischungsphase: Das zentrale Rührplattel (normalerweise als Rahmen oder Anker) dreht sich mit niedriger Geschwindigkeit unter Motorantrieb und mischt die Ölphase, die Wasserphase und andere Zusatzstoffe vorläufig, um eine grobe Emulsion zu bilden. Diese Phase gewährleistet die makrogenogenität des materials und bereitet die anschließende feinemulsion vor.

2. Mikroskopische Feinemulsionsphase (Kernlink): Hochgeschwindigkeits-Homogenizer (auch als Emulsionskopf bezeichnet), der sich am Tankboden oder an der Seite befindet, beginnt zu arbeiten. Sein Kern ist eine präzise Kombination aus Rotor und Stator. Der Rotor dreht sich mit hoher Geschwindigkeit (in der Regel bis zu 0-3000 U/min oder höher) unter Motorantrieb und erzeugt eine starke Zentrifugalkraft, die das Material aus dem Rotorzentrum saugt.

Hohe Schnittfestigkeit: Das Material wird sofort in einem extrem engen Abstand zwischen dem hochgeschwindigkeits drehenden Rotor und dem stationären Stator (in der Regel nur ein paar Millimeter von Nullpunkten) ausgestoßen. Dieser Prozess verursacht enorme hydraulische Schärkraft, Schlagkraft und Turbulenz.

• Zerbrechen und Homogenität von Tropfen: Unter dieser starken mechanischen Wirkung wird die Dispersionsphase (wie Öltropfen) schnell zerrissen, in äußerst kleine Tropfen zerbrochen und gleichmäßig in die kontinuierliche Phase (wie Wasser) verteilt, um eine stabile Emulsion mit einer sehr kleinen Partikelgröße und einem engen Verteilungsbereich zu bilden. Die Partikelgrößen können Mikrometer oder sogar Nanonevel erreichen.

Diese mechanische Kraft führt zu physikalischen Veränderungen, die den Geschmack des Produkts feiner, das Aussehen heller, das System stabiler, nicht leicht erscheinen Schichtung, Ölauflösung oder Niederlage Phänomene.

Hauptstruktur und Komponenten

Ein typischer Emulsionstank ist ein System mit einer Vielzahl von Funktionen, deren Hauptkomponenten umfassen:

• Behälter: in der Regel aus hochwertigem Edelstahl (wie 304 oder 316L) hergestellt, die innere und äußere Oberfläche ist poliert, glatt und leicht zu reinigen und den GMP-Standards entspricht. Der Tank ist mit einer Mantelstruktur ausgebildet, um das Material durch Einleitung von Dampf/Heißwasser oder Kühlflüssigkeit zu erwärmen, zu isolieren oder zu kühlen.

• Rührsystem: besteht aus einem langsamen Rührmotor, einem Getriebe und einem Rührpodel. Verantwortlich für die Makro-Mischung, um sicherzustellen, dass das Material gleichmäßig erwärmt wird, um eine lokale Überhitzung oder Fokussierung zu verhindern.

• Homogenisierungssystem: besteht aus einem Hochgeschwindigkeitsmotor und einem Homogenisierungskopf (Rotor-Stator). Es ist die Kernkraftquelle für die Erreichung feiner Emulsionen.

• Antriebssystem: In der Regel wird eine mechanische oder magnetische Dichtung verwendet, um sicherzustellen, dass der Tank unter Vakuum- oder Druckbedingungen keine Leckage und eine sichere Hygiene hat.

• Temperaturregelsystem: Die Mantel ist mit der Temperaturregeleinrichtung (z. B. elektrisches Heizrohr, Dampfventil, Kältemittelventil) verbunden, um die Materialtemperatur durch ein automatisiertes Steuersystem genau zu regeln.

• Vakuumsystem: Konfigurieren Sie eine Vakuumpumpe, die während des Emulsionsprozesses Vakuum pumpen kann, um Blasen aus dem Material zu entfernen, um zu verhindern, dass das Produkt später Luftporen erzeugt, während das Material während des Rührens oxidiert wird.

• Steuerungssystem: Moderne Emulsionsbehälter sind mit einer SPS oder einem Touchscreen-Steuerungssystem ausgestattet, die Prozessrezepte einstellen und speichern können, die Rührgeschwindigkeit, Homogenität, Temperatur, Vakuumgehalt, Zeit und andere Parameter automatisch steuern, um die automatisierte Produktion zu erreichen und die Konsistenz jedes Produkts sicherzustellen.

• Anderes Zubehör: Fensterspiegel, menschliche Löcher, Reinigungskugel (CIP-Online-Reinigungssystem), verschiedene Materialien Import und Export usw.

Breite Anwendungsbereiche

• Nahrungsmittelindustrie: Herstellung von Milchprodukten (Joghurt, Geschmacksmilch), Getränken (Eiweißgetränke, Saftemulgation), Gewürze (Salatsauce, Majonette, Topfbasis), Eis, Schokolade, Süßigkeiten usw.

• Kosmetik- und Chemieindustrie: Herstellung von Cremes, Lotionen, Essenzen, Shampoos, Körpergels, Zahnpasten, Sonnenschutzmitteln usw.

• Pharmaindustrie: Herstellung von Salben, Kremen, Emulsionen, Füllstoffen, Externmitteln usw.

• Chemische Industrie: Herstellung von Pestizidemulsionen, Nanomaterialien, Polymeremulsionen, Beschichtungen, Tinten usw.

Überblick über den Standardbetriebsprozess (SOP)

Vorbereitung (SIP / CIP): Vor dem Betrieb muss der Emulsionsbehälter gereinigt und desinfiziert werden.

2. Zufuhr: In der Regel wird das Rohstoff der Wasserphase zuerst in den Tank gelegt, um langsam zu rühren und mit der Erwärmung zu beginnen. Anschließend werden die Rohstoffe der Ölphase (die vorgeschmolzen werden müssen) langsam hinzugefügt.

3. Vormischung und Erwärmung: Unter langsamer Rühren wird das Material auf die prozessbedingte Emulsionstemperatur erhitzt und für eine Weile isoliert, um sterilisiert zu werden.

Homogene Emulsion: Öffnen Sie den Hochgeschwindigkeits-Homogenator und laufen Sie entsprechend den Produktprozessanforderungen eine gewisse Zeit unter bestimmten Temperaturen, Geschwindigkeiten und Vakuumbedingungen, bis eine gleichmäßig feine Emulsion entsteht.

5. Kühlung und Abgabe: Nach der Emulsion wird das Kühlwasser durch die Mantel eingeführt und das Material auf die Abgabetemperatur unter langsamer Rühren gekühlt, während des Prozesses kann ein Vakuum gehalten werden, um die Einatmung von Außenluft zu verhindern. Schließlich wird das fertige Produkt über den unteren Ausgang zum nächsten Prozess oder Lagerbehälter transportiert.

6. Reinigung: Sofort nach Beendigung der Produktion wird eine Online-Reinigung durchgeführt, um die nächste Produktion vorzubereiten.

V. Sicherheitsbetrieb und Wartungsmaßnahmen

• Sicherheit zuerst: Es ist streng verboten, Hände oder Werkzeuge in den Behälter zu stecken, wenn das Gerät betrieben wird. Stellen Sie sicher, dass alle Schutzhüllen an Ort und Stelle installiert sind.

• Spezifischer Betrieb: Es muss streng nach den Betriebsprozeduren der Geräte und den Produktprozessrezepturen durchgeführt werden. Es ist streng verboten, den homogenen Kopf mit hoher Geschwindigkeit im leeren Zustand zu betreiben, um eine Beschädigung der mechanischen Dichtung zu vermeiden.

• Aufmerksamkeitsprüfung: Überprüfen Sie regelmäßig die Dichtheit der mechanischen Dichtung, die Konzentration des Rühren- und Homogenisierungssystems und auf ungewöhnliche Geräusche.

• Regelmäßige Wartung: Regelmäßig das Schmieröl des Getriebes auffüllen oder ersetzen, um zu überprüfen, ob die Befestigungselemente locker sind, um sicherzustellen, dass das Gerät im optimalen Zustand ist.

Zusammenfassend ist der Emulsionstank eine technologieintensive Anlage, deren hohe Effizienz, Stabilität und Automatisierung eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Produktqualität, der Gewährleistung der Produktivität und der Skalierung und Standardisierung der Produktion spielen. Die richtige Auswahl, Verwendung und Wartung von Emulsionsbehältern ist ein zentraler Bestandteil der Produktion in der entsprechenden Industrie.