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Mischen und Dispergieren

Small is Beautiful: So geht Mischen und Dispergieren ganz einfach

| Autor / Redakteur: Dominik Kastl* / Dominik Stephan

Gerüstet für große Aufgaben: Typische Durchsätze des Epsilon-Dispergierer liegen bei ca. 50 bis 300 kg/h per Sauglanze und bis zu 10 000 kg/h ab Big Bag, Sackschütte und Silo.
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Gerüstet für große Aufgaben: Typische Durchsätze des Epsilon-Dispergierer liegen bei ca. 50 bis 300 kg/h per Sauglanze und bis zu 10 000 kg/h ab Big Bag, Sackschütte und Silo. (Bild: Netzsch)

Ein neuer Inline-Dispergierer mit geringem Platzbedarf erweitert das Lösungsportfolio – Bei der Herstellung verschiedenster Produkte ist das Dispergieren von feinteiligen, pulverförmigen Feststoffen in Flüssigkeiten als ein wesentlicher Verfahrensschritt erforderlich. Dabei soll der Feststoff möglichst schnell und energetisch effizient, homogen und ideal benetzt in die Suspension eingearbeitet werden.

Es gibt verschiedene technische Lösungen mit denen dieser Verfahrensschritt realisiert werden kann. Am Weitesten verbreitet ist die Dispergierung mittels Dissolver oder Feinzahnscheibe. Ein Dissolver besteht im Wesentlichen aus einem Behälter und einem schnelllaufenden Rührwerk.

Bei der Suspensionsherstellung wird in der Regel ein Teil des Mediums vorgelegt. Anschließend wird bei laufendem Rührwerk Pulver zugegeben. Dabei wird versucht eine möglichst hohe Viskosität der Suspension zu erreichen, um über die Scherung möglichst viel Energie in das Produkt einzutragen. Abschließend wird das Produkt auf die gewünschte Feststoffkonzentration verdünnt.

So gelingt die Durchmischung

Grundvoraussetzung für die Desagglomeration ist die Benetzung der Partikeloberflächen. Während im Dissolver zunächst die Oberfläche der Agglomerate benetzt wird und anschließend über Scherung die innere Struktur der Agglomerate geöffnet wird, kann mit dem von Peter Schertenleib entwickelten und patentierten Mechano-Venturi-Prinzip die nahezu ideale Benetzung der Partikeloberflächen mit sehr geringen spezifischen Energieeinträgen unter si­gnifikant verringerten Scherbeanspruchungen erreicht werden.

Mit dem Inline-Mischsystem Ψ-Mix entwickelte die Firma Netzsch um die Jahrtausendwende eine Maschine, die sehr große Produktionsleistungen von bis 10 t/h mit einer sehr niedrigen installierten Motorleistung von 45 bis 75 kW realisieren kann. Das Maschinenkonzept mit Pulverdosierung, trockener Vordispergierung im Prozessraum und Entlüftung des pulverförmigen Feststoffes ermögliche einen nahezu emissionsfreien Betrieb.

Das Non-Plus Ultra für Dispergierer

Dieses Inline-Mischsystem stellt damit aus Sicht der Entwickler nach wie vor das Non-Plus-Ultra für hoch automatisierte Produktionsanlagen mit größeren Produktansätzen dar. Ähnliche Produktionsleistungen wurden bisher nur mit speziellen, Rotor-Stator-Systemen erreicht. Dabei wird das Produkt durch einen sehr engen Spalt zwischen einem schnell drehenden Rotor und einem Stator gepumpt und hohen Scherbeanspruchungen ausgesetzt. Dies führt zu einem erheblichen Fließwiderstand, einer erhöhten Verblockungsgefahr und zu einer lokalen hohen Produkterhitzung. Allerdings zeichnen sich solche Systeme gegenüber dem Inline-Mischsystem Ψ-Mix durch eine einfachere Bedienung, geringeren Platzbedarf und ein geringeres Investitionsvolumen aus.

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