高压均质机对比简介-技术应用-苏州微流纳米生物技术

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高压均质机对比简介

作者:浙江微流纳米生物 日期:2019-12-09 点击:1478
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  高压均质机(或称高压流体纳米均质机、高压微射流均质机)是一种使物质细化均匀的装置。常见高压均质机主要由3部分组成:传动系统、柱塞泵、均质腔(均质阀)。通过传动系统提供动力源,高压往复泵与单向阀配合完成动力传递与物质运输,将液态物质或利用液体为载体的固体颗粒运输到均质腔(均质阀)。在均质腔(均质阀)里,液态物质或利用液体为载体的固体颗粒在高压(一般不低于20000psi,可高达60000psi)作用下产生强烈的碰撞、剪切和空穴效应,使物料在均质腔(均质阀)中发生细化和均匀混合等理化性质变化。

高压均质机分类

  按照动力来源可将均质机分为电动型、手动型、气动型等类型。

(1)电动型是用电机提供动力,通过曲轴使柱塞做往复运动,从而完成吸料加压工序。

(2)手动型是利用杠杆机构的原理对物料手动加压,该过程是非机械操作,受人为因素影响工作效率较低。但其具有方便拆装,可控性能高等优点,并且可以控制非常小的物料加工量,所以适合剂量较小的实验,减小实验误差。

(3)气动型是先产生一个高压气体,然后再将高压气体对液压油施压。一般选择液氮或者压缩空气作为气体介质,由于气体消耗量比较大,并且很难达到较高的均质压力,又缺乏独立的增压装置,所以气动型均质机体积较小。

美国DeBEE 2000电动型高压均质机.png

  图1(1). 美国DeBEE 2000电动型高压均质机

美国Genizer HG-1.0手动型高压均质机.jpg

图1(2). 美国Genizer HG-1.0手动型高压均质机

  按照均质腔的结构可将均质机分为穴蚀喷嘴型、碰撞阀体型、Y 形交互型等类型。

(1)穴蚀喷嘴型结合了射流切割和航空航天领域中的气蚀喷嘴结构,均质阀工作压力非常高,物料经过直径细小的阀心时会产生非常高的动能,在均质腔内部产生激烈的碰撞与磨擦。

(2)碰撞阀体型结合了碰撞阀和碰撞环结构,减轻了局部磨损,使均质腔的使用寿命延长。因为碰撞阀体型均质腔仍然是利用物料与高硬度合金材料(如钨钢)碰撞,所以还需要解决由于高速碰撞而产生合金材料微小颗粒脱落的问题。

(3)Y 形交互型应用了对射流的原理,运用Y 形结构,使物料在高压作用下高速碰撞,这种结构在很大程度上降低了腔体的磨损,同时减少了合金材料颗粒脱落的发生几率。但是Y 形交互型均质腔对物料的粘度要求很高,处理粘度大的物料容易在均质腔内发生堵塞。

均质阀与Y型均质腔均质原理图.png

图2.均质阀与Y型均质腔均质原理图

高压均质机的应用

  高压均质机主要应用于精细化工、乳剂制备、食品加工、药物生产、生物材料等领域。主要作用是缩短反应时间、提高混合液的均匀度和稳定性、消毒等。

常见进口高压均质机厂商与机型举例

均质阀型:意大利Gea Niro、德国APV、加拿大Avestin等

均质腔型:美国BEE、美国Genizer、美国微射流

  均质阀型较适合部分食品、饮料等非高附加值产品加工;均质腔型具有更高的均质效能和稳定性,适用于叫珍贵样品实验或要求较高的制药和小纳米颗粒行业。

美国Genizer高压均质机-苏州微流纳米

图3. 美国Genizer高压均质机-苏州微流纳米

  制造技术的不断发展使得均质机应用日益广泛。期待在不久的将来可以在医药、半导体、微电子等高精尖领域得到更加深入的应用!


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