Spettro dei tempi di permanenza
Lo spettro dei tempi di residenza descrive la distribuzione statistica dei tempi di residenza di particelle o volumi di fluido in un apparecchio funzionante in continuo. Mostra per quanto tempo singole frazioni di prodotto rimangono nel sistema tra l'ingresso e l'uscita. Nei processi reali il tempo di residenza non è identico per tutte le particelle, ma è distribuito su un intervallo di tempo.
A seconda della tipologia del miscelatore continuo e della natura del compito, si impiegano apparecchi con durata media di residenza molto breve o più lunga. Entrambe le configurazioni sono tecnicamente sensate e assolvono compiti di ingegneria di processo differenti. I miscelatori continui con breve tempo di residenza sono adatti per rapida omogeneizzazione, trattamento delicato o portate elevate. I miscelatori continui con tempi di residenza più lunghi vengono impiegati quando reazioni, essiccazione, condizionamento termico o trasformazioni di sostanza richiedono tempo.
Le due categorie non sono intercambiabili. Lo spettro dei tempi di residenza deve essere adeguato al compito di processo. Non è decisivo che lo spettro dei tempi di residenza sia breve o lungo, bensì che sia riproducibile, stabile e adatto all'effetto di processo desiderato.
Lo spettro dei tempi di residenza è spesso descritto mediante una funzione di distribuzione:
E(t)= dF(t) / dt
- E(t) è la funzione densità del tempo di residenza
- F(t) è la distribuzione cumulativa del tempo di residenza
- t è il tempo
Il tempo medio di residenza si ottiene da:
t_m = Integral ( t * E(t) dt )
Un miscelatore o reattore continuo correttamente dimensionato si contraddistingue per il fatto che il suo spettro dei tempi di residenza è miratamente adattato al rispettivo compito di processo.