Nei processi continui, per esempio nella chimica delle costruzioni, nell'industria alimentare, nella compoundazione delle materie plastiche, nella produzione di vernici in polvere o di materiali per batterie, è frequentemente necessario miscelare grandi flussi di massa con un'elevata omogeneità in tempi molto brevi. Un parametro di dimensionamento centrale è in ciò il tempo di permanenza, cioè il tempo medio che una particella trascorre nella camera di miscelazione. Quanto più breve è il tempo di permanenza, tanto più elevata deve essere di norma l'energia che agisce sul piccolo volume di processo. In tal modo aumenta anche l'importanza di un dosaggio di elevata precisione, poiché con tempi di permanenza molto brevi le oscillazioni si ripercuotono immediatamente sulla qualità di miscelazione.

Concetti di miscelatore importanti

Tra i miscelatori continui che possono essere dimensionati per tempi di permanenza brevi ed elevata omogeneità rientrano i miscelatori a strato anulare, i miscelatori a turbolenza o centrifughi altamente dinamici, i miscelatori continui a vomeri, i miscelatori a pale a due alberi, i miscelatori a spilli, i miscelatori rotore-statore, i miscelatori statici nonché i miscelatori a doppia vite e gli estrusori a doppia vite. Particolarmente idonei sono i miscelatori tubolari, poiché i materiali da miscelare vengono trasportati dall'ingresso fino allo scarico e ne risulta così un tempo di permanenza relativamente definito. Quanto più cubica è una camera di miscelazione, tanto più ampio è di norma lo spettro del tempo di permanenza. Tali geometrie sono per questo spesso meno idonee ai processi molto brevi e condotti con precisione.

Importanza del tempo di permanenza

I tempi di permanenza brevi sono particolarmente importanti quando le sollecitazioni termiche o meccaniche devono restare ridotte, quando le quantità di hold-up devono essere piccole oppure quando sono necessari cambi di prodotto rapidi. Al tempo stesso l'intensità di miscelazione deve essere sufficientemente elevata per raggiungere una buona omogeneità.

Scelta pratica

Quando con i solidi sono in primo piano tempi di permanenza brevi, i miscelatori a strato anulare, i miscelatori a turbolenza o i miscelatori a spilli sono particolarmente idonei. Per una maggiore flessibilità con i solidi sfusi si offrono invece i miscelatori a vomeri o i miscelatori a pale a due alberi.

Parametri di dimensionamento

Per la scelta sono determinanti soprattutto il tempo di permanenza e la sua distribuzione, il grado di riempimento, la portata massica, l'apporto specifico di energia nonché il carattere di miscelazione desiderato. Nella miscelazione distributiva viene descritta la distribuzione spaziale dei componenti, in quella dispersiva la rottura di agglomerati o di gocce. Poiché i miscelatori continui dispongono solo di una ridotta capacità di accumulo, è particolarmente importante un dosaggio molto costante, di norma gravimetrico.

Il dimensionamento definitivo dovrebbe sempre essere messo in sicurezza con prove nel centro prove con il prodotto originale e con una misura della distribuzione del tempo di permanenza.