Artikel Chargendurchlaufzeit beim Schlämmen minimieren

Der Hersteller eines vor 13 Jahren entwickelten Mischers mit hoher Scherkraft hat im Laufe der Jahre festgestellt, dass dieser Mischer nicht nur zum Mischen und Dispergieren von kohäsiven Pulvern wie Pigmenten, Tonern und Pharmazeutika geeignet ist. Aufgrund seines Aufbaus und das Funktionsprinzips erzielt er auch sehr gute Ergebnisse beim Mischen von Schlämmen.

Der Mischer kann beispielsweise zum intensiven Mischen von flüssigen Polymeren, reinem Wasser mit einem Füllstoff (Pulver), aktiven Inhaltsstoffen oder Additiven verwendet werden. Er kann als Ersatz für Dissolver mit zentralem Antrieb oder Tellermischer mit exzentrischem Antrieb, die typische Lösungen für diese Anwendungen sind, eingesetzt werden.

Problemstellung in demProduktionsbereich

Beim Mischen von Schlämmen mit einem Hochintensivmischer werden Anwender häufig mit etlichen Schwierigkeiten konfrontiert: Sie haben unter anderem mit relativ langen Mischzeiten von 1h für eine Charge von 1000l umzugehen. Des weiteren kann nach beendetem Mischvorgang ein nicht-homogenes Produkt das Ergebnis sein. Zusätzlich sind zeitaufwendige Reinigungsarbeiten zwischen den einzelnenChargen notwendig, bei denen der Bediener zum Reinigen in den Mischkessel muss. Außerdem sind die Prozesse im Allgemeinen nicht ausreichend flexibel.

Der Hochintensivmischer bietet durch seinen speziellen Aufbau einige Vorteile im Betrieb. Der Mischbehälter ist konisch geformt und verfügt über eine zentral gelagerte Welle, die sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 30 m/s dreht. Aufgrund der hohen Umlaufdrehzahl entstehen Zentrifugalkräfte, so dass das Produkt an die Behälterwand gedrückt wird. Die konische Form des Behälters bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Mischguts. Durch die Gestaltung des Deckels wird das Produkt zur Mitte des Mischers geführt, wo es in Richtung Boden der Mischkammer zurückgeführt wird und dort dem Mischprozess erneut unterzogen wird. Der Mischmechanismus gewährleistet ein homogenes Endprodukt bei geringer Durchlaufzeit für eine Charge.

Verarbeiten von Schlämmen

Die Kombination von viskosen Flüssigkeiten unter Zugabe geringer Mengen an pulverförmigen Additiven hat die am Markt vorhandenen Dissolver-Mischersysteme vor einige Probleme gestellt und zu langen Mischzeiten bei nicht immer reproduzierbaren Ergebnissen geführt. Wenn jedoch der Hochintensivmischer zum intensiven Mischen von Schlämmen verwendet wird, kann das Pulver-/Flüssigkeitsverhältnis von 20:80% bis zu 99:1% betragen.

Daneben bietet er den Vorteil von sehr geringen Chargendurchlaufzeiten. Bei einem 250-l-Modell beträgt die Mischzeit rund 3min. Hierbei ist die Zeit für Beschicken und Entnehmen einer Charge sowie das abschließende Reinigen bereits enthalten. Dadurch können 5000l/h verarbeitet werden – rund fünf mal mehr als mit einem vorhandenen Dissolver-System.

Zugang erleichtern trotzvollständigem Entleeren

Er sorgt außerdem für eine konstante Mischqualität. Aufgrund des besonderen Mischprinzips ist der komplette Inhalt des Mischer in intensiver Bewegung. Daher gibt es keine unzugänglichen Bereiche, so dass sich auch kein Material in Totzonen des Behälters absetzt und lediglich ein minimaler Rückstand an Wänden und Deckel zurückbleibt. Bei Dissolver-Systemen muss die an der Wand des Kessels verbleibende Schicht einmal in der Woche manuell entfernt werden. Dieser Vorgang ist äußerst zeitaufwändig und schwierig, da die Verkleidung abgenommen, gegebenenfalls die Lösemittelanschlüsse blockiert und das System dann manuell gereinigt werden muss. Die konische Form des Hochintensivmischers sowie der kleine Freiraum zwischen Rotor und Kessel gewährleisten ein einfaches und vollständiges Entleeren. Lediglich die klebrige Konsistenz des Produkts führt dazu, dass nach dem Entleeren geringe Mengen des homogenen Gemisches zurückbleiben.

Bei diesem Mischer ist es fast immer möglich, zuerst eine der flüssigen Komponenten der Rezepturen einzufüllen und den Mischer für 5s bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 20 bis 30m/s in Betrieb zu nehmen. In diesem Durchgang reinigt er sich mit der Betriebsflüssigkeit und kann danach direkt mit den übrigen Flüssigkeiten und Feststoffen befüllt werden, um den Mischvorgang fortzusetzen. Diese Reinigung wird nach jeder Charge wiederholt. Aufgrund des Selbstreinigungszyklus wird das Reinigen zu einem wesentlichen Bestandteil des Prozesses und erspart Zeit und Mühe.

Entscheider-facts
Für Betreiber

• Der Mischer kann anstatt eines Dissolvers oder eines Tellermischers zum intensiven Mischen von flüssigen Polymeren, reinem Wasser mit einem Füllstoff (Pulver), aktiven Inhaltsstoffen oder Additiven eingesetzt werden.
• Der Anwender profitiert von kurzen Mischzeiten auch bei großen Chargen, homogenen Produkten und einem zeitsparenden Reinigungsmechanismus.
• Es kann sich kein Material in Totzonen des Behälters absetzen; es verbleibt lediglich ein minimaler Rückstand an Wänden und Deckel.

Autor: Allet Krug-Polman, AnwendungstechnikerinHosokawa Micron BV
Ausgabe:10/2009 Oktober