מה זה כרסום סילון? איך עובד טחנת סילון?

1. מהי טחנת סילון?

טחנות סילון משמשות להפחתת גודל החלקיקים, כלומר גרנולומטריה, של מוצקים בתפזורת הודות לסילון גז מהיר (אוויר, קיטור). מוצקים בתפזורת אלה יכולים להיות בעלי אופי שונה, בדרך כלל מוצרי מזון, תרופות, אבקות מתכת או מינרלים. במשפחה הגדולה למדי של ציוד פירוק (ציוד להקטנת גודל), ובמיוחד של טחנות אימפקט,למכונות כרסום סילון יש את המיוחדות שאין להן חלק נעשכן האנרגיה מסופקת על ידי גז המשתחרר במהירות גבוהה בתא טחינה שבו מוכנסים גם חלקיקים גסים. מנגנון הטחינה מתבצע רק על ידי פגיעה של החלקיקים בין החלקיקים עצמם או על דפנות תא הטחינה.

מהם היתרונות של טחנות סילון?

לטחנות סילון יש מספר יתרונות שיכולים להפוך אותן לאטרקטיביות עבור חברות:

• אין חלק נע בתא הכרסום, ולכן הוא אמין ואינו נוטה לסיכונים של שברים מכניים או בלאי שעלולים לגרום לזיהום מסוים של המוצר הסופי

• זה מאפשר חלוקת גודל חלקיקים צרה (PSD)

• זה מאפשר להגיע לגודל חלקיקים עדין מאוד, אולי בטווח של 1-10 מיקרון עבור חומרים מסוימים

מהם החסרונות של טחנות סילון?

בשל הטכנולוגיה שלה, המבוססת על הזרקת גז (בדרך כלל אוויר, או גז אינרטי כמו חנקן, ארגון, אולם ניתן להשתמש בקיטור), יש לטחנות סילון גם כמה מגבלות שיש לקחת בחשבון:

• גָבוֹהַצריכת אנרגיהלדחוס את הגז. המשמעות היא שטחנות סילון משמשות בעיקר למוצרים מיוחדים בעלי ערך מוסף גבוה, עבורם התהליך הופך לתחרותי

• צורך בשילוב מערכת הפרדה כדי לשחזר את המוצר מהגז המשמש לביצוע הטחינה: מביא עלויות נוספות ודורש טביעת רגל רבה יותר

2. כיצד פועלת טחנת סילון?

עיקרון העבודה של טחנות סילון מוסבר בחלק זה.

2.1 פגיעה במהירות גבוהה

עקרון הפחתת הגודל מיושם במכונת כרסום סילוןיש השפעה במהירות גבוהה, בין החלקיקים,ובין החלקיקים לתא הטחינה. גז (בדרך כלל אוויר, לטחנות סילוני אוויר) המוזרק במהירות גבוהה מספק את האנרגיה הדרושה להשפעות רבות במהירות גבוהה המובילות לפירוק חזק מאוד של חלקיקי ההזנה.

2.2 גז גריסה

הגז המשמש במפעל סילון הוא בדרך כלל אחד מהבאים:

• אוויר :הגז הנפוץ והזמין ביותר, אם כי לא הזול ביותר שכן עבודת הדחיסה הנדרשת דורשת הרבה אנרגיה. הלחץ הוא בדרך כלל 3.5-8.5 בר גרם [Liu]

• Steam:למעשה זול יותר מאוויר אם המפעל מצויד בדוודים יעילים. עם זאת ניתן להשתמש בקיטור רק אם הוא אינו יוצר אינטראקציה עם החומר (חום...). לחצים אופייניים הם 7-15 בר גרם עם טמפרטורות 200-520 c [Liu]

• גזים אינרטיים:ניתן להשתמש בחנקן או בארגון ביישומים מסוימים

2.3 רכיבי טחנות סילון

הספקים מציעים 2 סוגי עיצוב [Liu]:

• טחנות סילון של מיטה נוזלית

• טחנות סילון שטוחות/מעגליות ללא סיווג אוויר

2.3.1 טחנות סילון של מיטה נוזלית

הטחנות הללו מצוידות בתא טחינה אנכי, גלילי, שבו החומר מוכנס באמצע החדר, וגז הטחינה מזריקים לתחתית. פליטת האוויר והמוצר הם מהחלק העליון של החדר, אולם היציאה מצוידת במסווג המאפשר לבחור אילו חלקיקים, מתחת לגודל היעד, יכולים לצאת מהטחנה, ואילו מהם יש למחזר חזרה לתא הטחינה. כאשר הגז מוזרק בתחתית החדר, החלקיקים עוברים נוזל עם זרמי זרימה שמתבססים, ומכאן הכינוי של טחנת סילון של מיטה נוזלית.

2.3.2 טחנות סילון שטוחות / מעגליות ללא סיווג אוויר

העיצוב השני פשוט יותר, החומר מוכנס לתא טחינה בדומה לדיסק שבו מוזרק הגז במספר נקודות. האוויר והחומר שנטחן יוצאים אז במרכז תא הטחינה.

2.3.3 מערכת האכלה

מערכת ההזנה לתא הכרסום חייבת לפעול כמנעול אוויר על מנת למנוע בריחת האוויר ולמנוע כניסת חומר.

2.4 גז - הפרדה מוצקה

החלקיקים הטחונים יוצאים מהטחנה עם נפח גדול של גז. לאחר מכן נדרש להפריד את החומר המעניין, מהגז. זה נעשה בדרך כלל הודות ל-aצִיקלוֹן, aלְסַנֵןשל שילוב ביניהם.

3. מכונות כרסום סילון תעשייתיות

ניתן לתכנן טחנות סילון ממספר ק"ג לשעה, בדרך כלל עבור סביבת מעבדה R&D, עד 6 t/h [Chamayou]. גם אם אפשר להגיע ליכולות גבוהות כל כך, נראה שלרוב טחנות הסילון יש גודל של כמה עשרות עד כמה מאות ק"ג לשעה שכן הם מועסקים בעיקר עבור sהפקות ספציפיות בפארמה או בקוסמטיקה. טחנות סילון גדולות מאוד דורשות גם הרבהאנרגיה לדחוסכמויות גבוהות של גז, מה שהופך את ההצדקה הכלכלית שלהן מוגבלת למקרים מאוד ספציפיים.