Mélange de matières solides
Mélange de matières solides versus mélange de matières liquides
Le mélange de solides et de liquides est fondamentalement différent. Les différences concernent les propriétés physiques, la technique de mesure, la conduite du processus, la technique de transport et la technique de mélange.
Les liquides sont plus faciles à caractériser. Quelques paramètres comme la viscosité, la densité et le comportement rhéologique suffisent souvent. Le viscosimètre à cisaillement permet par exemple de savoir si le comportement d'écoulement est newtonien, visqueux structurel ou dilatant. Les propriétés dilatantes apparaissent généralement dans les pâtes très concentrées.
Ces informations suffisent à simuler le processus de mélange et à concevoir des outils de mélange adaptés.
L'écoulement de liquides est nettement plus simple que l'écoulement de solides. De grandes quantités de liquide peuvent être homogénéisées avec de petits outils de mélange. Les liquides se comportent comme un continuum. Les forces de pression peuvent être directement converties en mouvement.
Un récipient de mélange à symétrie de révolution évite les zones mortes. Il est particulièrement efficace lorsque l'axe de rotation est excentré et incliné. Il en résulte des tourbillons qui améliorent le résultat du mélange. Selon la viscosité, la fréquence de rotation et la géométrie de l'outil, il est possible de créer de manière ciblée des flux laminaires ou turbulents.
Le mélange de matières solides est nettement plus complexe. Les poudres et les granulés sont composés de nombreuses particules individuelles. Celles-ci se distinguent par leur forme, leur taille, leur densité, leur rugosité de surface, leur humidité, leur cohésion et d'autres propriétés. Leur comportement est difficile à prédire.
Il n'existe pas de description simple du comportement d'écoulement des produits en vrac. Les paramètres classiques tels que la viscosité n'existent pas. C'est pourquoi des méthodes spéciales sont nécessaires pour simuler les produits en vrac et leur fluidité.
Les matières solides sont mélangées en donnant à toutes les particules un mouvement relatif aléatoire - par exemple par gravité, par transport ascendant, par désagrégation ou par tourbillonnement. Cela nécessite un savoir-faire particulier. Surtout pour les produits sensibles au cisaillement. Ou pour les grands volumes avec des poudres qui s'écoulent mal ou qui sont humides.
En résumé, il est possible : Le mélange de substances liquides est souvent prévisible, efficace et facilement modulable. Les liquides se comportent comme un continuum.
Le mélange de solides est plus complexe. La description d'une poudre nécessite souvent plus de 20 grandeurs de mesure. Un exemple est la détermination des lieux d'écoulement avec l'appareil de cisaillement de Jenike. "Plus le niveau de poudre est élevé dans le silo, plus le comportement d'écoulement à la sortie est mauvais".
Les simulations peuvent généralement bien représenter les processus liquides. Il en va autrement pour les solides. La multitude d'interactions entre les particules est pratiquement impossible à calculer. Les simulations sont donc coûteuses et souvent imprécises.
C'est pourquoi amixon® exploite des centres techniques dans le monde entier (Allemagne, États-Unis, Inde, Chine, Thaïlande, Corée et Japon). Des processus de mélange y sont présentés. En règle générale, de très bons résultats sont obtenus d'emblée. Des extrapolations peuvent ensuite être effectuées sur place.