Mischer Konti-Mischer für den Eintrag von Feststoffen in Flüssigkeiten

Autor / Redakteur: Ralf Bürgelin / Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Um Pulver mit Flüssigkeiten zu vermischen und zu homogenisieren, setzten Verfahrenstechniker bislang meist diskontinuierliche Batch-Verfahren ein. Die Folge sind langwierige Produktionsprozesse, die Energieverbrauch und Betriebskosten in die Höhe treiben. Dass auch bei problematischen Produktbedingungen eine kontinuierliche Arbeitsweise mit einem Konti-Mischer die bessere Lösung für den Eintrag von Feststoffen in Flüssigkeiten sein kann, erfahren Sie hier.

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Die flüssige Phase wird über einen zentralen seitlichen Anschluss zugeführt und nachfolgend über ein Injektorsystem in den Mischbereich eingedüst. Feststoffe werden von oben zudosiert. Der Produktaustrag erfolgt am tiefsten Punkt.
Die flüssige Phase wird über einen zentralen seitlichen Anschluss zugeführt und nachfolgend über ein Injektorsystem in den Mischbereich eingedüst. Feststoffe werden von oben zudosiert. Der Produktaustrag erfolgt am tiefsten Punkt.
(Bild: IKA)

In der chemischen Industrie sind konventionelle Batch-Mischer die erste Wahl für Verfahrenstechniker, wenn sie Feststoffe in viskose Flüssigkeiten eintragen wollen. Das diskontinuierliche Arbeitsprinzip hat sich für Produktionsmengen bis zu 5000 Liter pro Tag bewährt. In der Regel erfolgen die Arbeitsabläufe dabei nach einem üblichen Schema: Zunächst wird die Anlage mit dem Ausgangsmaterial befüllt. Verfahrensparameter wie Temperatur und Energieeintrag werden eingestellt. Dann legt der Mischer los – Vormischen, Dispergieren, Zwischenreinigen, wieder Mischen und Dispergieren. Abschließend kann die Maschine mit dem fertigen Endprodukt entleert werden, bevor sie erneut gereinigt und befüllt wird.

Dieser Vorgang setzt voraus, dass für die Herstellung des gewünschten Produktes ein oder mehrere Behälter zu einer Produktionslinie aufgebaut sind. Zu den entsprechend dimensionierten Mischmaschinen gehören auch Peripherieeinrichtungen, wie Heiz- und Kühlgeräte, Pumpen, Vakuumsysteme sowie Mess- und Regelsysteme. Je größer die gewünschte Produktionsmenge und je langwieriger oder komplexer der Herstellungsprozess ist, desto mehr Platz und Raum benötigt die Anlage. Mit den Rauminhalten der Mischbehälter und insbesondere bei hohen Viskositäten und Temperaturen, steigt gleichzeitig auch der Energieverbrauch, z.B. für die zum Mischen und Dispergieren notwendigen Rühr- und Homogenisiermaschinen.

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Effizienz geht anders

Insbesondere wenn die Prozesse unter schwierigen Produktbedingungen ablaufen, kann die Investition in die notwendige Ausstattung oder auch die laufenden Kosten für den Betrieb sehr hoch sein. In der Kostenrechnung fallen vor allem folgende Punkte ins Gewicht:

  • Energiekosten: Die gesamte Produktmenge muss zum Mischen permanent bewegt und temperiert werden;
  • Investitionskosten: schweres Gerät, große Behälter mit Podesten und Stahlgerüsten;
  • Personalkosten: mehr Personal für Bedienung, Überwachung und Wartung der zahlreichen Anlagenteile;
  • Reinigungskosten: große Mengen Reinigungsmittel, hoher Zeitbedarf bei CIP-Reinigung und manuelle Reinigung bei Produktanhaftungen;
  • Energiekosten: Fehlproduktionen, Reinigungsmittel;
  • Wartungskosten: schwierig zu wartende Antriebe und hydraulische Hubeinrichtungen;
  • Sicherheitsaufwand: Explosionsschutz für große Mengen an Lösungsmitteln.

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