High-pressure homogenization is wid

High-pressure homogenization is widely used in continuous processing of emulsions to obtain highly valuable products, such
as for foods, pharmaceuticals, fuels, and paintings. In general, the objective of this energy intensive process is the formation of an emulsion with a specific droplet size distribution in the micron to sub-micron scale. Pressures up to several 1000 bar are used to force the liquid through homogenization units with small cross-section areas, such as valves or orifices. As a result of the contraction the fluid velocity severely increases and induces elongation and shear stresses in laminar and turbulent flow conditions, which may
Contents lists available at ScienceDirect
journal homepage: www.elsevier.com/locate/ces
Chemical Engineering Science
http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2015.03.055 0009-2509/& 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
n Corresponding author. Tel.: þ49 721 608 48586; fax: þ49 721 608 45967. E-mail address: [e-mail] (M. Schlender).
Chemical Engineering Science 131 (2015) 162–171
disrupt the dispersed droplets. Additionally, hydrodynamic cavitation can occur in and after the constriction due to the increase in local fluid velocityand therebya decrease of local pressure reaching the vapor pressure of the fluid (Arndt and George,1979; Franc and Michel, 2004). The decrease in droplet size can be correlated to the applied energy density (Karbstein,1994), with decreasing values for increasing mean specific energy input, multiple homogenization passes (Phipps, 1985) or the use of a faster absorbing emulsifier (Donsì et al., 2012). With regard to an energy efficient production, a so called double stage process including two high pressure units in series is preferentially installed in industrial homogenizers. The second high-pressure unit applies a ‘back-pressure’ pbp towards the first one, while the inlet pressure pinlet remains the same, compared to a ‘single stage’ process. As a result of increasing pbp the visual appearance of cavitation decreases gradually. McKillop et al. (1955) were able to show for a high pressurized flow though a venturi nozzle with applied back-pressure first a decrease of visible cavitationoccurrenceuntil cavitationwastotally suppressedat high backpressures. Consequently, the vapor content in and downstream of the constriction decreases as well. Actual measurements in a rectangular micro-channel with a modified μ-PIV method show impressively how sensitive cavitation induced vapor content responds on applied pbp (Gothsch et al., 2014). Without an applied pbp cavitation can form coherent vapor pockets filling the complete cross-sectional area of the outlet channel, before forming a diffuse collapsearea (Yanand Thorpe,1990;Roozeet al.,2012).Byapplying and increasing the pbp at constant pinlet the coherent vapor pockets disappear and the cavitation switches to single bubble cavitation, forming a diffuse collapse area (Håkansson et al., 2010; Rooze et al., 2012).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แรงดันสูง homogenization ถูกใช้ในการประมวลผลอย่างต่อเนื่องของอิมัลชันเพื่อขอรับผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง เช่นสำหรับอาหาร ยา เชื้อเพลิง และภาพวาด ทั่วไป วัตถุประสงค์ของกระบวนการนี้พลังงานเร่งรัดคือ การก่อตัวของอิมัลชันกับการกระจายขนาดหยด specific ในไมครอนขนาดไมครอน แรงกดดันถึงหลาย 1000 บาร์จะใช้การบังคับให้ของเหลวผ่านหน่วย homogenization กับพื้นที่หน้าตัดรายขวางเล็ก เช่นวาล์วหรือ orifices เป็นผลมาจากการหดตัวความเร็ว fluid อย่างรุนแรงเพิ่มขึ้น และก่อให้เกิดการยืดตัวและแรงเฉือนใน laminar และปั่นป่วนตัดค่าเสื่อมสภาพ ซึ่งอาจเนื้อหารายการ ScienceDirectหน้าแรกของสมุดรายวัน: www.elsevier.com/locate/cesวิศวกรรมเคมีวิทยาศาสตร์http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2015.03.055 0009-2509 / และ 2015 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์ผู้ได่ n โทร.: þ49 721 608 48586 โทรสาร: þ49 721 608 45967 ที่อยู่อีเมล์: [e-mail] (M. Schlender)วิศวกรรมเคมีวิทยาศาสตร์ 131 (2015) 162-171รบกวนหยดกระจาย นอกจากนี้ อุทกพลศาสตร์ cavitation จะเกิดขึ้นใน และหลังก่อสร้างเนื่องจากการเพิ่มขึ้นในท้องถิ่น fluid velocityand therebya ลดของความดันภายในถึงความดันไอของ fluid (ดท์และจอร์จ 1979 เหรียญสหรัฐฯ และมิเชล 2004) การลดขนาดหยดสามารถสัมพันธ์การหนาแน่นของพลังงานที่ใช้ (Karbstein, 1994), กับการลดค่าสำหรับการเพิ่มพลังงานป้อน specific หมายถึง homogenization ผ่านหลาย ๆ (Phipps, 1985) หรือการใช้ emulsifier ดูดซับได้เร็วขึ้น (Donsì et al. 2012) เกี่ยวข้องกับการพลังงานประสิทธิผลการผลิต กระบวนการขั้นตอนที่สองเรียกว่ารวมถึงหน่วยแรงดันสูงที่สองในชุดพิเศษติดตั้งใน homogenizers อุตสาหกรรม หน่วยแรงดันสูงสองเกี่ยวข้องในการ pbp ดันกลับไปทางแรกหนึ่ง ในขณะ pinlet ความดันทางเข้ายังคงเหมือนเดิม เปรียบเทียบกับกระบวนการ 'เดี่ยวขั้น' เป็นผลมาจากการเพิ่มลักษณะที่ปรากฏของ cavitation pbp ลดลงเรื่อย ๆ McKillop et al. (1955) ก็สามารถที่จะแสดงสำหรับการตัดค่าเสื่อมแรงดันสูงแม้ว่าหัวฉีดแบบ venturi กับใช้แรกดันกลับลดลงมองเห็น cavitationoccurrenceuntil cavitationwastotally แบคทีเรียสูง backpressures ดังนั้น เนื้อหาไอใน และปลายน้ำของการก่อสร้างลดลงเช่นกัน การตรวจวัดจริงในไมโคร-ช่องสี่เหลี่ยมที่ด้วยวิธี modified μ PIV แสดงเนื้อหาไอเกิด cavitation ที่น่าประทับใจวิธีการที่สำคัญการตอบสนองบนใช้ pbp (Gothsch et al. 2014) โดย pbp ใช้ cavitation สามารถฟอร์ม filling กระเป๋าไอสอดคล้องสมบูรณ์พื้นที่หน้าตัดของช่องเต้าเสียบ ก่อนขึ้นรูปแบบ collapsearea กระจาย (Yanand โธร์ป 1990 Roozeet al. 2012) Byapplying และเพิ่ม pbp ที่คง pinlet กระเป๋าสอดคล้องไอหายไปและสวิตช์ cavitation ฟองเดียวเกิดโพรง การขึ้นรูปการกระจายยุบพื้นที่ (Håkansson et al. 2010 Rooze et al. 2012)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแรงดันสูงใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลอย่างต่อเนื่องของอิมัลชันเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าสูงเช่น
เป็นอาหาร, ยา, เชื้อเพลิงและภาพวาด โดยทั่วไปวัตถุประสงค์ของขั้นตอนที่เข้มข้นพลังงานนี้คือการก่อตัวของอิมัลชันด้วย Fi C กระจายขนาดหยด speci ในไมครอนขนาดไมครอน แรงดันได้ถึง 1000 บาร์ที่ใช้ในการบังคับให้ของเหลวผ่านหน่วยเป็นเนื้อเดียวกันกับพื้นที่หน้าตัดขนาดเล็กเช่นวาล์วหรือ CES Fi Ori อันเป็นผลมาจากการหดตัวความเร็ว UID ชั้นอย่างรุนแรงเพิ่มขึ้นและก่อให้เกิดการยืดตัวและแรงเฉือนความเครียดในราบเรียบและปั่นป่วนเงื่อนไขโอ๊ยฟลอริด้าซึ่งอาจ
รายการสามารถดูได้ที่สารบัญ ScienceDirect
หน้าแรกวารสาร: www.elsevier.com/locate/ces~~V
วิศวกรรมเคมีวิทยาศาสตร์
http: // dx.doi.org/10.1016/j.ces.2015.03.055 0009-2509 / 2015 และเอลส์ จำกัด สงวนลิขสิทธิ์.
n ผู้รับผิดชอบ Tel .: þ49 721 608 48586; โทรสาร: þ49 721 608 45967. E-mail address:. [e-mail] (เอ็ม Schlender)
วิศวกรรมเคมีวิทยาศาสตร์ 131 (2015) 162-171
รบกวนหยดกระจาย นอกจากนี้การเกิดโพรงอากาศอุทกพลศาสตร์สามารถเกิดขึ้นได้และหลังจากที่หดตัวเนื่องจากการเพิ่มขึ้นในฟลอริด้า UID ท้องถิ่น velocityand ลดลงของความดันในท้องถิ่น therebya ถึงความดันไอของ UID ฟลอริด้า (ดท์และจอร์จ 1979; ฟรังก์และมิเชล, 2004) การลดลงของขนาดหยดสามารถมีความสัมพันธ์กับความหนาแน่นของพลังงานที่ใช้ (Karbstein, 1994) ด้วยการลดค่าสำหรับการเพิ่มเฉลี่ย speci Fi อินพุต C พลังงานทำให้เป็นเนื้อเดียวกันหลายผ่าน (ฟิบส์ 1985) หรือการใช้งานของการดูดซับได้เร็วขึ้น ER emulsi Fi (ที่Donsì et al, 2012) เกี่ยวกับการผลิต Fi ประสิทธิภาพพลังงาน EF กับที่เรียกว่ากระบวนการขั้นตอนที่สองครั้งรวมทั้งสองหน่วยแรงดันสูงในชุดติดตั้งตัวใน homogenizers อุตสาหกรรม หน่วยแรงดันสูงที่สองได้ใช้ 'แรงดันย้อนกลับ' PBP ต่อแรกหนึ่งในขณะที่ pinlet ดันขาเข้ายังคงเหมือนเดิมเมื่อเทียบกับกระบวนการ 'ขั้นตอนเดียว' อันเป็นผลมาจากการเพิ่ม PBP ลักษณะที่ปรากฏของการเกิดโพรงอากาศลดลงค่อยๆ McKillop et al, (1955) ก็สามารถที่จะแสดงสำหรับฟลอริด้าที่มีแรงดันสูงโอ๊ยแม้ว่าหัวฉีด Venturi กับใช้แรงดันย้อนกลับแรกที่มองเห็นลดลง cavitationoccurrenceuntil backpressures cavitationwastotally สูง suppressedat ดังนั้นเนื้อหาในไอและปลายน้ำของการหดตัวลดลงเช่นกัน วัดที่เกิดขึ้นจริงในไมโครช่องสี่เหลี่ยมที่มี Modi Fi เอ็ดμ-PIV วิธีการแสดงที่น่าประทับใจวิธีการเกิดโพรงอากาศที่มีความสำคัญเนื้อหาเหนี่ยวนำให้เกิดการตอบสนองในไอ PBP ใช้ (Gothsch et al., 2014) โดยไม่ต้องมีการเกิดโพรงอากาศ PBP ใช้สามารถสร้างการเชื่อมโยงกันกระเป๋าไอ Fi lling พื้นที่ตัดขวางที่สมบูรณ์ของช่องทางร้านก่อนที่จะกลายเป็น collapsearea กระจาย (Yanand ธ อร์ป, 1990;. Roozeet อัล 2012) .Byapplying และเพิ่ม PBP ที่ pinlet คงที่เชื่อมโยงกัน กระเป๋าไอหายไปและสวิทช์โพรงอากาศที่จะเกิดโพรงอากาศฟองเดียวกลายเป็นพื้นที่การล่มสลายกระจาย (Håkansson et al, 2010;.. Rooze et al, 2012)