ابحث في المحطة بأكملها

تأثير دورة درجة حرارة التبريد والتسخين أثناء الاستحلاب

الاستحلاب هو تأثير سائل تتشتت فيه حتى القطرات الصغيرة بالتساوي في سائل آخر غير متوافق مع بعضها البعض. الاستحلاب هو ظاهرة واجهة سائلة-سائلة. يتم تقسيم سائلين غير قابلين للامتزاج ، مثل الزيت والماء ، إلى طبقتين في وعاء. يوجد زيت ذو كثافة منخفضة في الطبقة العليا ، والماء ذو ​​الكثافة الأعلى في الطبقة السفلية. إذا تمت إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي مناسبة وتم تقليب الخليط بقوة ، يتم تشتيت الزيت في الماء لتشكيل مستحلب. هذه العملية تسمى الاستحلاب. عادةً ما تتضمن تقليل قابلية الذوبان في الزيت في الوسط المستمر مرة واحدة عن طريق تغيير درجة الحرارة أو المذيب أو تغير الطور ، حيث يغير الانحناء المفضل لطبقة الفاعل بالسطح علامته. هنا ، نستخدم نطاقًا ضيقًا من دورات درجة الحرارة لتفكيك القطرات بشكل متكرر إلى حالة طاقة عالية.
نظام تبريد وتسخين مياه الغلاية المستحلب(غلاية الاستحلاب لورشة الإنتاج الخاصة بالعميل)

تبلغ كمية المستحلب المُعالج في العالم 100 مليون طن سنويًا ، كما أن كفاءة الطاقة لعملية الاستحلاب الكلاسيكية منخفضة جدًا ، وهي أقل من 0.01٪ للقطرات الدقيقة. بالنسبة للأجهزة دون ميكرون ، تكون الكفاءة أقل ، لأن استخدام معدات ميكانيكية عالية القص و / أو الضغط العالي سيؤدي إلى درجات حرارة عالية ، مما سيؤدي إلى مزيد من عدم التوافق مع العديد من الأدوية ومستحضرات التجميل والمكونات الغذائية.

بالنسبة للزيوت غير القطبية ذات الجزيئات الأكبر ، غالبًا ما تتم مواجهتها في الممارسة العملية لتطوير تقنية الاستحلاب الذاتي لعكس الطور. تعتمد هذه الطريقة على التغيرات في درجة الحرارة أو تركيز الفاعل بالسطح لتغيير انحناء الواجهة المفضل. مبدأ طريقة الاستحلاب الذاتي هو من خلال دورة درجة الحرارة بين التجميد والذوبان اللاحق للقطرات في المستحلب الخشن ، مما يتسبب في كسر القطرات تلقائيًا. معظم طرق الاستحلاب المعتادة هي تسخين المرحلة الخارجية والمرحلة الداخلية إلى حوالي 80 درجة مئوية (75 درجة مئوية - 90 درجة مئوية) للاستحلاب ، ثم التحريك والتبريد ، مما يستهلك الكثير من الطاقة في هذه العملية.

درجة حرارة الاستحلاب لها تأثير كبير على جودة الاستحلاب ، ولكن لا يوجد حد صارم لدرجة الحرارة. على سبيل المثال ، إذا كان كل من الزيت والماء سائلين ، فيمكن استحلابهما عن طريق التقليب في درجة حرارة الغرفة. تعتمد درجة حرارة الاستحلاب العامة على درجة انصهار المادة عالية نقطة الانصهار الموجودة في المرحلتين ، ويجب أيضًا مراعاة عوامل مثل نوع المستحلب وقابلية الذوبان في مرحلة الزيت ومرحلة الماء. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تظل درجة حرارة المرحلتين متماثلة تقريبًا ، خاصة عند استحلاب مكونات طور الشمع والزيوت الدهنية بنقاط انصهار أعلى (فوق 70 درجة مئوية) ، لا يمكن إضافة المرحلة المائية ذات درجة الحرارة المنخفضة لمنع الشمع ، تترسب بلورات الدهون ، مما ينتج عنه مستحلب غير متساوي أو خشن. بشكل عام ، عند الاستحلاب ، يمكن التحكم في درجة حرارة مرحلتي الزيت والماء بين 75 درجة مئوية -85 درجة مئوية. إذا كانت مرحلة الزيت تحتوي على درجة انصهار عالية للشمع ومكونات أخرى ، فستكون درجة حرارة الاستحلاب أعلى في هذا الوقت. بالإضافة إلى ذلك ، إذا زادت اللزوجة بشكل كبير أثناء عملية الاستحلاب ، وإذا كانت سميكة جدًا وتؤثر على التحريك ، فيمكن زيادة درجة حرارة الاستحلاب بشكل مناسب. إذا كان للمستحلب المستخدم درجة حرارة انقلاب طور معينة ، يفضل أيضًا اختيار درجة حرارة الاستحلاب حول درجة حرارة انقلاب الطور. تؤثر درجة حرارة الاستحلاب أحيانًا على حجم جسيم المستحلب. على سبيل المثال ، عندما يتم استخدام مستحلب أنيوني صابون الأحماض الدهنية عمومًا للاستحلاب باستخدام طريقة الصابون الناشئ ، يتم التحكم في درجة حرارة الاستحلاب عند 80 درجة مئوية ، ويبلغ حجم جزيئات المستحلب حوالي 1.8-2.0 ميكرومتر. إذا تم إجراء الاستحلاب عند 60 درجة مئوية ، يكون حجم الجسيمات حوالي 6 ميكرومتر. عند الاستحلاب بمستحلب غير أيوني ، يكون لدرجة حرارة الاستحلاب تأثير ضعيف على حجم الجسيمات.

كما هو مبين في الشكل أعلاه ، أ عند تبريد وتسخين قطرات الألكان المشتتة (من اليسار إلى اليمين) ، ينتقل شكل القطرة الرئيسي 20 وآلية تكسير القطرات ذات الصلة (M1-3 ، السهم الأحمر). في M1 ، تتمزق القطرات تلقائيًا أثناء التبريد ، بينما في M2 و M3 ، تتمزق الجسيمات المجمدة عندما تذوب. (ب) الصور المجهرية للقطرات في مستحلب البنتاديكان استقرت بنسبة 1.5٪ بالوزن C 16 SorbEO 20 خافض للتوتر السطحي قبل وبعد دورة التبريد / التسخين (شريط مقياس ، 20 ميكرومتر). ج التغيير النموذجي في قياسين لمتوسط ​​قطر القطرة d N50 و d 32 هو دالة لعدد دورات F / T للألكان المستقر C 18 EO 20 في مستحلب الماء. معدل التبريد 0.2Kmin -1 ، ومعدل التسخين 1.6Kmin -1.

إن استخدام عملية الاستحلاب الذاتي لتطوير تقنيات جديدة له أهمية كبيرة محتملة لإنتاج مستحلبات ومشتتات دوائية حساسة لدرجة الحرارة. على سبيل المثال ، الاستحلاب الذاتي للمستحلب السائب: تم ​​وضع عينة 15 مل في وعاء زجاجي لدراسة تطور حجم القطرة في المستحلب السائب. قم أولاً بتبريد هذه العينات في الثلاجة عند درجة حرارة 7 درجات مئوية لمدة ساعتين لتحقيق التجميد الكامل لقطرات الزيت ، ثم قم بإذابة قطرات المستحلب عن طريق وضع الحاوية في درجة حرارة 2 درجة مئوية. خلال العشرين دقيقة الأولى ، تم قياس معدل التبريد والتسخين الأولي للمستحلب ليكون ≈25 K min -20 ، ثم انخفض تدريجياً إلى الصفر مع اقتراب درجة حرارة العينة من درجة الحرارة المحيطة.
نظام تبريد وتسخين مياه الغلاية المستحلب(معدات دورة التدفئة والتبريد من غلاية الاستحلاب)

لينيا نظام درجة حرارة ديناميكي سوندي نطاق التحكم في درجة الحرارة من 120 ° C ~ 350 ° C ، دقة عالية وذكية ، قوة تبريد عالية من 0.5 إلى 1200kW ، مع استقرار الإنتاج وقابلية التكرار. استخدم مبادلات حرارية لوحية وسخانات أنبوبية لزيادة معدلات التسخين والتبريد. يمكن لتقنية التبريد ذات درجة الحرارة العالية أن تبرد مباشرة من درجة حرارة عالية تصل إلى 300 درجة. لا يتبخر أي وسيط لنقل الحرارة عند درجة حرارة عالية ، ويمكن أن يحقق -80 درجة مئوية ~ 190 درجة مئوية ، -70 درجة مئوية ~ 220 درجة مئوية ، -88 درجة مئوية ~ 170 درجة مئوية ، -55 درجة مئوية ~ 250 درجة مئوية ، -30 درجة مئوية ~ 300 درجة مئوية التحكم المستمر في درجة الحرارة. في عملية تفاعل الاستحلاب ، لا يوفر فقط تكاليف العمالة للعملاء ، بل يحسن أيضًا جودة المنتجات وكفاءة الإنتاج.

(The content in this article is borrowed from the Internet. If you have any questions, please contact sales@lneya.com)

السابق: التالي:

التوصيات ذات الصلة

توسيع أكثر!