Гомогенизаторы высокого давления

Гомогенизатор высокого давления

Молоко, соки, кремы, т.е. различные эмульсии и дисперсии - далеко не полный перечень областей применения гомогенизаторов.

Целью гомогенизации является улучшение качества продуктов, их стабилизация, повышение выхода продукции.

Экстремальное уменьшение размеров частиц дисперсной фазы (до 1 мкм и менее) и одновременно тщательное перемешивание с непрерывной фазой приводят к достижению целого ряда существенных преимуществ получаемых продуктов:

• полное устранение или существенное замедление процесса разделения фаз;
• увеличение вязкости;
• увеличение скорости протекания реакций (за счет увеличения площади поверхностей частиц) и, как следствие, увеличение выхода продукции;
• существенная экономия расхода эмульгаторов и стабилизаторов;
• улучшение сенсорного качества пищевых и косметических продуктов.

Физика процесса гомогенизации высокого давления

Процесс гомогенизации высокого давления представляет собой операцию измельчения частиц в гетерогенных продуктах. При этом эмульсии (жидкость в жидкости) или суспензии (твердое вещество в жидкости) перекачиваются через узкий щелевой зазор под давлением от 0 до 20 МПа. В момент прохождения продукта через зазор резко возрастают скорость и турбулентность потока, частицы испытывают большие напряжения среза, и кроме того, из-за мгновенного падения давления ниже давления пара жидкости возникает эффект кавитации. Кавитация играет решающую роль в процессе измельчения частиц.

Технология гомогенизации высокого давления

Смешанный продукт (независимо от исходной вязкости) подается при начальном давлении от 0.1 до 0.5 МПа в трехпоршневой плунжерный насос высокого давления. В насосе давление продукта устанавливается на заданном уровне, необходимом для осуществления процесса гомогенизации. Под этим давлением продукт перекачивается через узкий щелевой зазор (см. рисунок). Частицы продукта, пройдя зону кавитации и турбулентную зону, под большим давлением ударяются об отражательное кольцо, испытывая при этом большие напряжения среза. В выходную магистраль готовый продукт поступает при обычном давлении. Размеры частиц на выходе составляют в среднем от 0.7 до 1.0 мкм (см. график).