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从选型到应用:不同粘度流体与搅拌器的技术匹配解析


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搅拌不论是在实验过程中 ,还是实际生产中都起着非常重要的作用,其作用主要是将两种或两种以上不同介质,进行充分接触混合或进行充分反应。


目前搅拌方式主要包括典型的机械搅拌、气流搅拌超声震荡等,其中传统的机械搅拌因结构简单、易操作、制作方法较为成熟而被广泛应用于各个工艺。


搅拌器主要是对两种或多种不同介质进行充分混匀,然后发生物理反应或复杂的化学反应,同时发挥传质、传热等作用,可对液相-液相、固相-液相、气相-液相或固-液-气相进行均匀分散。根据待配液系统内流体的粘度大小,选择不同的搅拌器进行搅拌,以达到反应的目的。


下面将对中低粘度流体用搅拌器和高粘度流体用搅拌器进行简要介绍:


一、中低粘度流体用搅拌器选择

粘度是流体粘滞性的一种参数,即受外力作用移动时,液体分子间产生的内摩擦力的量度。对于中低粘度流体,可选取以下几种搅拌器。


推进式搅拌器

推进式搅拌器一般有三瓣叶片,其叶长较短,与反应釜内径之比为0.2~0.5,搅拌时,流体进入桨叶,经筒状螺形搅拌器排出,至容器底部返回,采用轴向循环,结构简单,制造方便,适用于低粘度、流量大的装置,适用于液-液体系、低浓度固-液体系。


浆式搅拌器

浆式搅拌器结构简单,一般有2~4瓣叶片,可分为直、斜叶式,即叶面分别与旋转方向呈垂直或倾斜状态,流体自轴杆向下运动,沿反应釜内壁上移,不断重复循环,其桨叶直径较小,转速较高,适用于低粘度(≤20Pa·S)液-液体系、固-液体系。


涡轮式搅拌器

涡轮式搅拌器主要分为圆盘式和开放式。其中圆盘式涡轮搅拌器是由轴杆底部连接圆盘,并普遍带有六叶,叶型分平直、倾斜、弯曲等类型,其直径一般为反应釜内径的1/3。该搅拌器中流体自涡轮流出,沿叶片水平扩散开来,分散性很好。


三叶后掠式搅拌器

三叶后掠式搅拌器结构较为复杂,制造工艺较难,同样类似于涡轮式搅拌器,在反应釜内流体采用径向流,自搅拌轴吸入桨叶,沿桨叶切线排出,具有良好的循环性、均匀性,适合中低粘度悬浮液或反应过程中粘度升高的流体。


二、高粘度流体用桨叶选择

粘度较高的流体具有较大的内摩擦力,在搅拌时,需要较大的机械能使流体内部分子间发生相对运动,因此对搅拌器的强度有一定要求,选取:锚式搅拌器、框式搅拌器、锯齿圆盘式搅拌器、螺带式搅拌器、螺杆式搅拌器、螺杆-螺带式搅拌器等。篇幅有限,此处不作赘述


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图1. 桨叶类型及对应结构图

图片来源:

搅拌桨的作用与型式  

 docin.com/p-2471554461


搅拌器选型:差之毫厘,谬以千里,选错类型就像用汤匙搅拌水泥。直径过小的搅拌器无法形成有效循环,业内建议搅拌桨直径占罐体直径的30%-50%。


林科有适用于不同大小体积的配液系统,2L、5L、10L、15L和20L适用于实验室小体积料液或珍贵溶液的配制需求,实验室一次性桌面搅拌系统,搅拌功率高,满足中低粘度液体配制,可根据实际使用灵活调节转速。


50L-3000L配液系统满足商业化大规模生产需求,多种桨叶类型可根据配液类型灵活挑选,根据用户需求对配液系统进行灵活定制满足客户对不同液体的配制需求。


BioHub® DS 系列一次性桌面搅拌系统

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  • 分体式设计可以实现一控多功能,降低生产成本;揽拌支撑桶有多种规格:2L、5L、10L、15L和 20L,满足小体积珍贵料液的混匀揽拌支撑桶有不锈钢材质和亚克力材质两种可选;

  • 符合 21CFR Pat 11 的数据完整性功能,可满足 GMP 生产所需要求。




BioHub® BM系列一次性磁力搅拌系统


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应用领域

• 培养基配制

• 缓冲液配制

• 下游中间品处理

• 原液纯化

• 半成品配制

• 其他


特点

• 满足高度定制化;

• 标准规格体积范围广50L-3000L;

• 模块化设计,可以根据需要自由选择模块;

• 精准稳定的搅拌,转速±2rpm;

• 混匀效率高;

• 稳定的硬件设计和可靠的软件设计。





BioHub® UM 系列敞开式上搅拌系统 


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BioHub® UM 系列敞开式上搅拌系统,外型美观整洁,设备方便清洁,使用操作便利,清洁消毒方便,专为生物技术和制药常见搅拌应用设计,助力科研实验室和工艺开发阶段。


产品特点

• 产品设计符合人体工程学,使用方便快捷;

• 搅拌电机可自由升降,适配不同规格的配液需求,可覆盖搅拌体积 50L-500L;

• 搅拌桨叶可自由旋转,斜插入式搅拌形成不规则圆周运动,提升搅拌效率;

• SS316 材质的桨叶,通过卡盘快速推进连接,使用高效;

• 不锈钢桨叶搭配敞口式的配液袋,满足低成本、高质量的配液需求。



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