Reactor de mescla al buit: una solució tot en un per a diversos processos industrials

Un cas representatiu: producció de sabó de calci

Les reaccions sòlid-líquid ocupen un lloc important entre les reaccions químiques. Generalment requereixen un contacte íntim entre els reactius sòlids i líquids per aconseguir una conversió quantitativa en el menor temps possible. Aquí, analitzarem detalladament la producció de sabó de calci.

Tant la reacció com el procés d'assecat al buit es poden dur a terme simultàniament dins del reactor de mescla. El sabó de calci és un tipus d'hidròxid format per la reacció d'àcids grassos amb òxids metàl·lics o altres substàncies. Químicament parlant, aquesta transformació és una reacció àcid-base clàssica. Els àcids grassos emprats solen provenir de greixos o olis vegetals. Tecnològicament, un component crucial del sabó de calci és l'estearat metàl·lic, que troba diverses aplicacions industrials a causa de les seves propietats distintives. Per exemple, l'estearat de calci, l'estearat de zinc o l'estearat de magnesi s'utilitzen com a lubricants, agents separadors, estabilitzadors o lubricants hidrofòbics, etc.

Tot i que els àcids grassos i els òxids o hidròxids metàl·lics es troben en forma sòlida, a nivell molecular, la mobilitat iònica en la solució no és suficient perquè aquests sòlids reaccionin entre si en un període de temps acceptable. Per millorar la seva velocitat de reacció i reactivitat, cal afegir aigua. Quan la temperatura de l'aigua afegida arriba als 150 °C, la reacció exotèrmica només triga uns minuts a produir-se. Per garantir una conversió completa, una barreja vigorosa és de suma importància. Aquest és l'únic mitjà per garantir que totes les partícules d'àcids grassos entrin en contacte complet amb l'hidròxid metàl·lic i l'aigua, facilitant així la reacció.

Com que els sabons de calci solen processar-se posteriorment en sòlids anhidres, és essencial utilitzar mètodes d'assecat per eliminar l'aigua afegida i els subproductes de la reacció amb l'aigua. Un cop finalitzada la reacció química, el manòmetre allibera la pressió dins del reactor i l'ajusta a una condició de buit. L'element agitador garanteix una barreja turbulenta i una transferència de calor eficient, cosa que permet que la superfície humida del sabó de calci s'assequi suaument i ràpidament. Els picadors d'alta velocitat al costat del reactor són capaços de trencar qualsevol grumoll, permetent l'eliminació ràpida de l'aigua atrapada al seu interior.

Estructura i principi de funcionament

El reactor de mescla S&L està format per un cilindre circular, un agitador d'arada, picadores d'alta velocitat, un sistema d'accionament, una camisa externa, un col·lector de pols pulsat i una vàlvula de descàrrega. Durant el funcionament, els materials generaran una convecció centrífuga de llançament, i les picadores d'alta velocitat poden trencar els materials que tendeixen a aglomerar-se. El cos del recipient mesclador està dissenyat per complir els requisits de buit complet i alliberament de pressió durant el procés de reacció. A més, la camisa externa pot escalfar els materials per assolir la temperatura de reacció desitjada. Durant la reacció, es produeix aire calent i pols. El col·lector de pols a la part superior del mesclador separa el gas de la pols sòlida i bomba la humitat, accelerant així el procés d'assecat. Hem incorporat un motor amb prou potència i un accionament de freqüència variable (VFD) per gestionar diferents velocitats de l'eix durant la reacció. En l'escenari de la reacció més intensa, l'eix gira a baixa velocitat mentre el parell arriba al seu valor màxim. Al final de la reacció, la velocitat de l'eix augmenta per aconseguir la uniformitat final de la mescla.

Conclusió

Després d'una reacció química líquid-sòlid, el producte s'asseca habitualment com a pas de processament posterior. Segons els requisits del client, aquests dos passos es poden dur a terme en una sola màquina. El nostre mesclador és capaç d'adaptar-se a tots els rangs de pressió i temperatura que es produeixen durant tot el procés. A més, es pot personalitzar segons circumstàncies específiques, cosa que el fa adequat per a un ampli espectre d'aplicacions diferents.

Aplicacions

Indústria alimentària (per a assecat)

Indústria del plàstic (en operacions d'assecat, recobriment i refredament)

Indústria química (utilitzada per a assecat, refredament, pelletització i extracció)

Indústria de protecció del medi ambient (per a tasques d'assecat, pelletització i extracció)

Indústria de pesticides (implicada en processos d'assecat, refredament i recobriment)

Indústria de materials de construcció (per a aplicacions d'assecat)

Indústria metal·lúrgica/minera (dedicada a activitats d'assecat, refrigeració i pelletització)