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Optimaler Pulvereintrag in Flüssigkeiten · PDF fileTitle (Microsoft PowerPoint - Optimaler Pulvereintrag in Fl ssigkeiten Sch ttgut 2017_Handout.pptx) Author: wiesls54 Created Date:

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  • Optimaler Pulvereintrag in Flüssigkeiten Pulver einsaugen, benetzen und dispergieren

    Claus-W. Häbel Verfahrens- und Anwendungstechnik

    Process- and Application Engineering

    22.05.20171copyright © ystral gmbh

  • Unser Unternehmen

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    ystral gmbh maschinenbau + processtechnik

    • Mittelständisches, inhabergeführtes Unternehmen

    • Maschinen- und Anlagenbauer im Bereich der strömungsmechanischen Verfahrenstechnik

    • Design, Engineering und Fertigung von: • Mischern • Dispergierern • Pulverbenetzungsmaschinen • Komplexen Prozessanlagen

    • Vertretene Branchen: • Chemie • Kosmetik • Pharma • Lebensmittel

  • Unser Unternehmen

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    Meilensteine

    • 1959 Gründung in Stuttgart

    • 1973 Umzug nach Ballrechten-Dottingen und Eröffnung des Versuchszentrums

    • 1991 Entwicklung und Einführung des innovativen Conti-TDS-Systems

    • 1998 Übernahme der Geschäftsleitung durch David und Peter Manke

    • 2005 David, George und Peter Manke treten als alleinige Gesellschafter ein

  • Unser Unternehmen

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    Heute

    • Erweiterte Produktionsgebäude

    • Branchenübergreifendes und fundiertes Knowhow

    • Über 200 Versuche im Jahr mit Kunden in unserem Versuchszentrum

    • Individueller Anlagenbau auf Basis der modularen ystral Maschinen und Komponenten

  • Unser Unternehmen

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    Eine Denkfabrik der Verfahrenstechnik

    Unseren Erfolg verdanken wir unserem Wissen, unserer Erfahrung – sowie viel Herzblut für unsere Arbeit und unsere Kunden.

    Unser solides Wachstum:

    • 2011: 22 Mio. € Umsatz

    • 2013: 31 Mio. € Umsatz

    • 2015: 37,5 Mio. € Umsatz

  • Unser Unternehmen

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    Weltweit vertreten

    • ystral gmbh in Ballrechten-Dottingen

    • ystral asia pte. ltd. in Singapur, SGP

    • ystral india pvt. ltd. in Bangalore, IND

    • Über 30 globale Vertretungen

  • Unsere Produkte und Leistungen

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    Leitstrahlmischer

    • Rühren

    • Homogenes Mischen

    • Lösen

    • Suspendieren

    • Heizen, Kühlen

    Dispergierer

    • Dispergieren

    • Emulgieren

    • Schmelzen

    • Nassmahlen

    • Extrahieren

  • Unsere Produkte und Leistungen

    22.05.2017copyright © ystral gmbh 8

    Dispermix

    • Homogenes Mischen

    • Dispergieren

    • Emulgieren

    • Lösen

    • Schmelzen

    • Desagglomerieren

    TDS-Saugmischer

    • Pulvereintrag

    • Benetzung

    • Homogenes Mischen

    • Rühren

    • Dispergieren

    • Belüftung

  • Unsere Produkte und Leistungen

    Inline-Dispergierer

    • Dispergieren

    • Emulgieren

    • Nassmahlen

    • Scheren

    • Kontrollierte Reaktionen

    • Homogenisierung

    • Begasen

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    Conti-TDS

    • Pulvereintrag

    • Benetzen

    • Dispergieren

    • Emulgieren

    • Mischen

    • Kontrollierte Reaktionen

    • Verseifung

    • Belüften, Begasen

    • Lösen

  • Unsere Produkte und Leistungen

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    Komplette Anlagen

    • Verfahrenstechnik, Prozeßentwicklung

    • Kundenorientierte Lösungen

    • Maschinen, Anlagen und Komponenten

    • Schlüsselfertige, modulare Systeme

  • Probleme bei der Pulververarbeitung

    Staub, Pulvertransport und Benetzung des Pulvers

    Staub

    • Verschmutzung

    • Explosionsgefahr

    • Hygiene, GMP

    • Gesundheits- gefährdung

    • Staubmasken, Schutzkleidung

    • Absaugung und Filtersysteme sind erforderlich

    • Filter müssen regelmäßig gewartet und entsorgt werden

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    Pulvertransport

    • Pulver muss zur Behälteroberkante transportiert werden

    • Pulverfördersysteme oder körperliche Arbeit

    • Verluste (im Transportsystem oder im Filter der Absauganlage)

    Benetzung des Pulvers • Pulver schwimmt auf

    der Oberfläche der Flüssigkeit

    • Pulver bildet Klumpen und Agglomerate

    • Anhaftungen an Behälterwand und Rührerwelle

    • Diese bröckeln später ab und fallen ins Produkt

    • Hoher Reinigungsaufwand

    • Lange Prozeßdauer

  • YSTRAL TDS-Saugmischer

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    Pulver einsaugen, benetzen und

    dispergieren

    Funktionsweise und Problemlösung

    mit dem TDS-Saugmischer

  • • Installation im Behälter • Mischen nach dem Leitstrahlmisch-

    Prinzip • Einsaugen nach dem Venturi-Prinzip • Vakuum wird im Mischkopf aufgebaut • Einsaugen über Saugrohr,

    Saugschlauch und Statorrohr, das die Mischerwelle umgibt

    • Das Pulver kommt direkt durch das Statorrohr in den schnelllaufenden Rotor

    • Sofortige komplette Benetzung unterhalb des Flüssigkeitsniveaus

    • Kein Staub kommt aus dem Sack • Kein Staub oberhalb der Flüssigkeit • Kein Staub oder Krusten an der

    Behälterwand oder dem Mischerschaft

    YSTRAL TDS-Saugmischer

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  • YSTRAL Conti-TDS

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    Pulver einsaugen, benetzen und

    dispergieren

    Funktionsweise und Problemlösung

    mit der Conti-TDS

  • YSTRAL Conti-TDS: Generelles Design

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  • YSTRAL Conti-TDS: Generelles Design

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  • YSTRAL Conti-TDS: Generelles Design

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    Zusammenfassung Conti-TDS Funktion

    • Installation außerhalb des Behälters • Verbindung über Rohr oder Schlauch • Flüssigkeit wird im Kreislauf gefördert • Erzeugen eines Saugvakuums in der

    Dispergierzone • Staub- und verlustfreies Einsaugen und

    Dispergieren des Pulvers • Einsaugen direkt ab Sack, Trichter, Fass,

    Container, Big-Bag oder Silo • Anschließend im Kreislauf weiter dispergieren

    bis zum Erreichen der geforderten Partikelgröße, Homogenität oder Konsistenz

    • Die gesamte Maschinenleistung wird in der relativ kleinen Dispergier- und Benetzungszone wirksam

    • Auch Eintrag von Flüssigkeiten möglich • Abpumpen ist mit der gleichen Maschine möglich

  • YSTRAL Conti-TDS: Generelles Design

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  • Funktionsprinzip der YSTRAL Conti-TDS

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    Vor der Dispergierzone

    • Zwischen Pulverpartikeln ist immer Luft vorhanden

    • Vakuum steigt auf dem Weg in die Maschine

    • Luft expandiert

    • Partikelabstände werden größer

    • Partikel werden beschleunigt

  • Funktionsprinzip der YSTRAL Conti-TDS

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    In der Dispergierzone

    • Bei Übergang Rotor-Stator und Stator-Rotor extrem hochfrequente Dispergierung unter Vakuum

    • In dieser Phase maximales Vakuum, maximale Partikelabstände

    • Spezifische Oberfläche der Flüssigkeit extrem vergrößert

    • Komplette Benetzung und Dispergierung

  • Funktionsprinzip der YSTRAL Conti-TDS

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    Nach der Dispergierzone

    • Maximaler Druck

    • Komprimieren der im Pulver enthaltenen Luft

    • Dadurch Eindringen der Flüssigkeit auch in das Innere fester Agglomerate

    • Benetzung von innen

    • Koagulieren von Luft

  • YSTRAL Conti-TDS – Scale up

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    Conti-TDS-1 (PiloTec) Labor / Technikum

    5-100 Liter

    Conti-TDS-8 Produktion

    Bis 100.000 Liter

  • Vorteile der YSTRAL Conti-TDS

    Prozeßtechnische Vorteile:

    • Bis zu 1000-fach höhere Scherung im Vergleich z.B. zu Dissolvern

    • Bis zu 100-fach höhere spezifischer Energieeintrag

    • 10.000-fach vergrößert spezifische Oberfläche der Flüssigkeit unter Vakuum

    • Keine rotierende Teile oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche

    • Höhere Sicherheit gegenüber offenen Behältern

    • Keine Trombenbildung

    • Keine hohe Viskosität zur

    Scherung notwendig

    • Variable Batch-Größen

    • Größe der Maschine in weiten Grenzen unabhängig von der Batchgröße

    • Maschine als CIP-Pumpe möglich

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  • Vorteile der YSTRAL Conti-TDS

    Wirtschaftliche Vorteile:

    • Reproduzierbarkeit (100%) � konstante Qualität

    • Reduktion der Produktionszeiten bis zu 80%

    • Reduktion der Rohmaterialkosten

    • Reduktion der Energiekosten bis zu 70%

    • Reduktion der Lohnkosten um bis zu 80%

    • Erheblich flexi

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