高压均质机的工作原理主要是通过三柱塞的往复运动将被加工物料以高压的形式送至均质阀,物料在高压下进入调节间隙的阀件时,获得较高的流速(300~500)m/s,从而在均质阀里形成一个巨大的压力下跌,使物料流经阀盘与阀座微小间隙的瞬间受到湍流､空穴､剪切等复合力的作用,将原先粗糙的乳浊液或悬浮液加工成极细微的､均匀稳定的液与液相混乳化物或液与固分散物;其乳化平均细度在1μm 以下,固体分散粒度平均在2μm 以下｡

仪器与材料

高压均质机;原料储罐;过滤器;高压倍加器高压部分;微射流反应器;大豆油

实验原理

1.高压技术原理

当压力超过100MPa 时,即可称为高压,在国内的发展源于上个世纪八十年代中期,早期仅局限于切割技术,上个世纪九十年代后期至今国内相继开发了高压技术应用于医学､医药领域及灭菌､灭毒､催陈､保鲜等项目的研究实验,且获得了惊人的效果,对某些行业的发展起到了推动作用｡

2.高压和撞击流相结合的优点

高压和撞击流相结合的新方法具备了高剪切和高压的均质乳化的双重作用机理,由于此方法机理上的独特优点,使得两流高压撞击流乳化器产生的乳液滴粒直径小,分布窄;并且能耗较小｡

实验过程

高压均质机启动时撞击流技术要求将工作介质加压到200MPa 以上,使用普通的二氧化碳压缩机或用于液体加压的高压柱塞泵都无法实现这一目标｡故用高压气动泵来产生实验系统所需的高压,气动泵具有如下的优点:

(1)由压缩空气驱动,除空气压缩机需要电能外不需额外的电力供应;

(2)工作过程中不产生热量,可避免热敏性物质发生热降解｡

(3)升压速度快,由压缩空气的压力和流量控制产生的高压,易于操作,便于实现自动控制;

(4)当有压力损失时可自动补偿;

(5)无外部润滑系统,可有效阻止润滑油蒸汽对环境造成污染｡

(6)体积小巧,便于安装､维护｡

结论

高压和撞击流相结合的新方法具备了高剪切和高压的均质乳化的双重作用机理,由于此方法机理上的独特优点,使得高速射流对撞过程中可以产生三个对微粒破碎和分散起重要作用的因素,因此所产生的乳液滴粒直径小,分布窄,并且能耗较小｡