tecnica mista
La tecnologia di miscelazione descrive la scienza e la pratica della miscelazione delle sostanze. È un settore centrale dell'ingegneria chimica e dell'ingegneria dei processi. I processi di miscelazione servono all'omogeneizzazione dei sistemi di sostanze e trovano impiego in molte applicazioni tecniche. Le sostanze da miscelare possono essere gassose, liquide o solide. Spesso vengono miscelate anche sostanze con stati fisici diversi. Ne sono un esempio le sospensioni, le emulsioni o le miscele gas-solido. L'obiettivo è sempre quello di ottenere una distribuzione omogenea di tutti i componenti a livello molecolare o particellare.
La miscelazione è una delle operazioni fondamentali dell'ingegneria dei processi. Influisce sul trasporto dei materiali, sulla cinetica di reazione e sulla qualità del prodotto. Una miscelazione completa migliora generalmente la resa delle reazioni chimiche e garantisce proprietà fisiche più uniformi.
Nella pratica vengono utilizzati diversi principi di miscelazione. Esempi importanti sono la miscelazione a spinta, la miscelazione a caduta libera e la miscelazione a turbolenza mediante centrifugazione. Si distingue tra miscelazione discontinua e miscelazione continua, denominata anche miscelazione a flusso continuo. Una forma particolare è la miscelazione multi-step, in cui più fasi di processo si susseguono in sequenza.
Quando si parla di miscelazione delle polveri, gli ingegneri parlano di un complesso accoppiamento tra ricircolo, spostamento delle particelle e processi di diffusione. Nel post del blog "Digressione: miscelazione delle polveri e processi correlati" della amixon GmbH viene spiegato che la miscelazione delle polveri è solitamente associata ad altri processi quali umidificazione, agglomerazione o rivestimento.
I processi di miscelazione svolgono un ruolo fondamentale anche nella tecnologia delle reazioni chimiche. Quasi tutte le reazioni di sintesi sono sovrapposte, nello spazio e nel tempo, a processi di miscelazione. Solo quando le molecole reagenti si incontrano in modo rapido e uniforme è possibile ottenere una conversione completa. Più intenso e uniforme è il trasporto di materia attraverso la miscelazione, più efficiente sarà la reazione chimica.
Per comprendere la tecnica di miscelazione sono necessarie conoscenze di meccanica dei fluidi, fisica delle particelle e termodinamica. Oggi gli ingegneri utilizzano simulazioni per ottimizzare gli spazi di miscelazione e i parametri di processo per i materiali liquidi. Nel caso della miscelazione di materiali solidi o dell'essiccazione con miscelazione sottovuoto, invece, sono necessari test pratici con i materiali originali. A tal fine, molti produttori di miscelatori offrono impianti pilota.