Präzisionsmischer
Präzisionsmischer sind Mischsysteme, die eine besonders hohe und reproduzierbare Mischgüte erzielen. Der Begriff ist zwar kein normierter Fachausdruck, er wird jedoch umgangssprachlich für Anlagen verwendet, die Pulvermischungen bis an den praktisch erreichbaren Grenzzustand der Homogenität führen.
Bei Pulvermischungen entspricht dieser Grenzzustand einer idealisierten, statistischen Zufallsmischung. Er stellt die maximal erreichbare Mischgüte dar, eine weitere technische Verbesserung ist dann nicht mehr möglich. Ein Präzisionsmischer ist demnach ein Mischsystem, das diesen Zustand zuverlässig erreicht.
Der Homogenisierungsfortschritt verläuft zeitabhängig und asymptotisch. Er kann mathematisch beschrieben werden durch:
Vx(t) = V0 · e(−k·t) + V∞
- Vx(t) ist der Variationskoeffizient der Mischung zum Zeitpunkt t
- V0 ist Anfangswert des Variationskoeffizienten bei t = 0, also der Zustand vor bzw. zu Beginn des Mischprozesses
- t ist die Mischzeit
- V0 der Mischgütezustand vor dem Mischprozess
- k eine systemspezifische Mischkonstante. Sie hängt ab vom Mischsystem und von den Mischgütern.
- V∞ der asymptotische Grenzwert der Mischgüte. Dieser Grenzwert entspricht der idealen Zufallsverteilung.
Ein niedrigerer Variationskoeffizient bedeutet eine höhere Homogenität. V∞ ist jedoch nicht mit „perfekt homogen“ gleichzusetzen, sondern als Residualwert der zufallsbedingten Streuung zu verstehen. Eine ideale Verteilung wäre nur dann erreicht, wenn jedes einzelne Partikel in einer dreidimensionalen Matrix exakt entsprechend der Mischungszusammensetzung an der richtigen Position angeordnet wäre. Dies ist jedoch lediglich eine theoretische Vorstellung.
Die erzielte Mischgüte lässt sich analytisch über den Variationskoeffizienten der Probenzusammensetzung nachweisen. Werte deutlich unter 5 % gelten in der Verfahrenstechnik als sehr hohe Mischqualität. Im Blogbeitrag von amixon® „Mischsilo erzielt optimale Mischgüten“ wird die Mischgüte eines Gyraton®-Mischsilos exemplarisch untersucht. Die gemessenen Variationskoeffizienten liegen dabei sogar deutlich unterhalb von 5 %.