technika mieszana

Technika mieszania opisuje naukę i praktykę mieszania substancji. Jest to kluczowa dziedzina inżynierii chemicznej i inżynierii procesowej. Procesy mieszania służą do homogenizacji układów substancji i znajdują zastosowanie w wielu zastosowaniach technicznych. Substancje przeznaczone do mieszania mogą być gazowe, ciekłe lub stałe. Często miesza się również substancje o różnych stanach skupienia. Przykładami są zawiesiny, emulsje lub mieszaniny gazowo-stałe. Celem jest zawsze uzyskanie jednorodnego rozkładu wszystkich składników na poziomie molekularnym lub cząsteczkowym.

Mieszanie należy do podstawowych operacji inżynierii procesowej. Wpływa ono na transport substancji, kinetykę reakcji i jakość produktu. Całkowite wymieszanie zazwyczaj poprawia wydajność reakcji chemicznych i zapewnia bardziej jednolite właściwości fizyczne.

W praktyce stosuje się różne zasady mieszania. Ważnymi przykładami są mieszanie ścinające, mieszanie swobodnego spadania i mieszanie wirowania poprzez rozpraszanie. Rozróżnia się mieszanie partiami i mieszanie ciągłe, zwane również mieszaniem przepływowym. Szczególną formą jest mieszanie wieloetapowe, w którym kilka etapów procesu przebiega jeden po drugim.

W przypadku mieszania proszków inżynierowie mówią o złożonym połączeniu cyrkulacji, przemieszczania cząstek i procesów dyfuzji. W wpisie na blogu „Exkurs: Pulvermischen und begleitende Verfahren” (Dygresja: mieszanie proszków i procesy towarzyszące) firmy amixon GmbH wyjaśniono, że mieszanie proszków jest zazwyczaj związane z innymi procesami, takimi jak nawilżanie, aglomeracja lub powlekanie.

Procesy mieszania odgrywają również decydującą rolę w technologii reakcji chemicznych. Niemal wszystkie reakcje syntezy są nakładane przestrzennie i czasowo przez procesy mieszania. Tylko wtedy, gdy reagujące cząsteczki spotykają się szybko i równomiernie, może nastąpić całkowita przemiana. Im intensywniejszy i bardziej równomierny jest transport substancji poprzez mieszanie, tym bardziej wydajna jest reakcja chemiczna.

Aby zrozumieć technikę mieszania, konieczna jest wiedza z zakresu mechaniki płynów, fizyki cząstek i termodynamiki. Obecnie inżynierowie wykorzystują symulacje do optymalizacji przestrzeni mieszania i parametrów procesowych dla substancji płynnych. Natomiast w przypadku mieszania substancji stałych lub suszenia próżniowego konieczne jest przeprowadzenie praktycznych badań z wykorzystaniem oryginalnych materiałów. W tym celu wielu producentów mieszalników oferuje technologie.