Jump to content

Смешивание (технология процесса)

(Перенаправлено с Промышленный миксер )

В промышленной смешивание технологии представляет собой единичную операцию , которая включает в себя манипулирование гетерогенной физической системой с целью сделать ее более гомогенной . Знакомые примеры включают перекачивание воды в бассейне для гомогенизации температуры воды и перемешивание теста для блинов для устранения комков (деагломерация).

Смешивание выполняют для обеспечения тепло- и/или массопереноса между одним или несколькими потоками, компонентами или фазами. Современная промышленная обработка почти всегда включает в себя ту или иную форму смешивания. [1] Некоторые классы химических реакторов также являются смесителями.

При наличии подходящего оборудования можно смешать одно твердое вещество, жидкость или газ с другим твердым веществом, жидкостью или газом. Ферментатору биотоплива может потребоваться смешивание микробов, газов и жидкой среды для оптимального выхода; органическое нитрование концентрированных (жидких) азотной и серной кислот требует смешивания с гидрофобной органической фазой; производство фармацевтических таблеток требует смешивания твердых порошков.

Противоположностью смешению является сегрегация . Классическим примером сегрегации является эффект бразильского ореха .

Схема сосуда с перемешиванием, турбиной Раштона и перегородками.

Математика смешивания весьма абстрактна и является частью эргодической теории , которая сама является частью теории хаоса .

Классификация смешивания

[ редактировать ]

Тип операции и оборудование, используемое при смешивании, зависит от состояния смешиваемых материалов (жидкое, полутвердое или твердое) и смешиваемости обрабатываемых материалов. В этом контексте процесс смешивания может быть синонимом процессов перемешивания или замешивания. [1]

Смешивание жидкость-жидкость

[ редактировать ]

Смешивание жидкостей часто происходит в технологических процессах. Характер смешиваемых жидкостей определяет используемое оборудование. При однофазном смешивании обычно используются смесители с низким сдвигом и высокой скоростью потока, вызывающие поглощение жидкости, в то время как многофазное смешивание обычно требует использования смесителей с высокой скоростью сдвига и низким расходом для создания капель одной жидкости в ламинарном , турбулентном или переходном режиме. режимы течения в зависимости от числа Рейнольдса потока. Турбулентное или переходное перемешивание часто осуществляется с помощью турбин или рабочих колес ; Ламинарное перемешивание проводят винтовыми ленточными или якорными смесителями. [2]

Однофазное смешивание

[ редактировать ]

Смешение смешивающихся или хотя бы растворимых друг в друге жидкостей часто происходит в технике (да и в повседневной жизни). Повседневным примером может служить добавление молока или сливок в чай ​​или кофе. Поскольку обе жидкости имеют водную основу, они легко растворяются друг в друге. Импульса добавляемой жидкости иногда достаточно, чтобы вызвать достаточную турбулентность для их смешивания, поскольку вязкость обеих жидкостей относительно низкая. При необходимости для завершения процесса смешивания можно использовать ложку или лопатку. Для смешивания более вязкой жидкости, такой как мед смешивания , требуется большая мощность на единицу объема, чтобы достичь той же гомогенности за то же время.

Газогазовое смешение

[ редактировать ]

Смешивание твердых веществ

[ редактировать ]

Сухие смесители — это тип промышленного миксера , который обычно используется для смешивания нескольких сухих компонентов до получения однородной массы . Часто в сухую смесь вносят незначительные добавки жидкости для изменения рецептуры продукта. Время смешивания с использованием сухих ингредиентов часто невелико (15–30 минут), но в некоторой степени зависит от различного процентного содержания каждого компонента и разницы в объемной плотности каждого из них. Доступны ленточные, лопастные, барабанные и вертикальные блендеры. Многие продукты, включая фармацевтические препараты , продукты питания , химикаты , удобрения , пластмассы , пигменты и косметику , производятся с использованием этих конструкций. моделей объемом в полкубических фута Производительность сухих блендеров варьируется от лабораторных до производственных установок объемом 500 кубических футов. широкий выбор комбинаций мощности Большинство производителей предлагают и скорости, а также дополнительные функции, такие как санитарная отделка, вакуумная конструкция, специальные клапаны и отверстия в крышке.

Смешивание порошков — одна из старейших операций в промышленности по обращению с твердыми веществами. На протяжении многих десятилетий смешивание порошков использовалось только для гомогенизации сыпучих материалов. Для обработки материалов с различными свойствами сыпучих материалов было разработано множество различных машин. На основе практического опыта, полученного при работе с этими различными машинами, были разработаны инженерные знания, позволяющие создавать надежное оборудование и прогнозировать поведение при масштабировании и перемешивании. В настоящее время одни и те же технологии смешивания используются для многих других целей: для улучшения качества продукции, для покрытия частиц, для плавления материалов, для смачивания, для диспергирования в жидкости, для агломерации, для изменения функциональных свойств материалов и т. д.Такой широкий спектр применения смесительного оборудования требует высокого уровня знаний, многолетнего опыта и расширенной испытательной базы для оптимального выбора оборудования и процессов.

Машина для внесения жидкостей и тонкоизмельченных твердых веществ

Смешивание твердых веществ может осуществляться либо в смесителях периодического действия, что является более простой формой смешивания, либо, в некоторых случаях, в сухих смесях непрерывного действия, более сложных, но обеспечивающих интересные преимущества с точки зрения разделения, производительности и проверки. [3] Одним из примеров процесса смешивания твердых и твердых веществ является приготовление литейного формовочного песка, при котором песок, бентонитовая глина , мелкая угольная пыль и вода смешиваются с пластичной , формуемой и многоразовой массой, применяемой для формования и заливки расплавленного металла для получения отливок из песка , которые металлические детали для автомобильной, машиностроительной, строительной и других отраслей промышленности.

Смесительные механизмы

[ редактировать ]

В порошке можно определить два различных направления процесса смешивания: конвективное перемешивание и интенсивное перемешивание. [4] В случае конвективного смешивания материал в смесителе транспортируется из одного места в другое. Такой тип смешивания приводит к менее упорядоченному состоянию внутри смесителя, компоненты, которые необходимо смешивать, распределяются по остальным компонентам. С течением времени смесь становится более хаотично упорядоченной. После определенного времени перемешивания достигается предельное случайное состояние. Обычно этот вид смешивания применяется для сыпучих и крупнозернистых материалов.

Возможная угроза при макросмешивании — это расслоение компонентов, поскольку различия в размере, форме или плотности различных частиц могут привести к сегрегации.

Когда материалы являются когезионными, как это происходит, например, с мелкими частицами, а также с влажным материалом, конвективного перемешивания уже недостаточно для получения случайно упорядоченной смеси. Относительно сильные силы взаимодействия между частицами образуют комки, которые не разрушаются мягкими транспортирующими силами в конвективном смесителе. Для уменьшения размера куска необходимы дополнительные силы; т.е. требуется более энергоемкое перемешивание. Эти дополнительные силы могут быть либо силами удара, либо силами сдвига.

Смешивание жидкости и твердого вещества

[ редактировать ]

Смешение жидкости и твердого вещества обычно осуществляется для суспендирование крупных сыпучих твердых веществ или для разбивания комков мелких агломерированных твердых веществ. Примером первого является смешивание сахарного песка с водой; примером последнего является смешивание муки или сухого молока с водой. В первом случае частицы могут быть подняты во взвешенное состояние (и отделены друг от друга) за счет объемного движения жидкости; во втором случае сам миксер (или поле с сильным сдвигом рядом с ним) должен дестабилизировать комки и вызвать их распад.

Одним из примеров процесса смешивания твердой и жидкой фаз в промышленности является смешивание бетона, при котором цемент, песок, мелкие камни или гравий и вода смешиваются с однородной самозатвердевающей массой , используемой в строительной отрасли.

Твердая подвеска

[ редактировать ]

Суспензия твердых веществ в жидкости делается для улучшения скорости массопереноса между твердым телом и жидкостью. Примеры включают растворение твердого реагента в растворителе или суспендирование частиц катализатора в жидкости для улучшения потока реагентов и продуктов к частицам и от них. Связанная с этим вихревая диффузия увеличивает скорость массопереноса в объеме жидкости, а конвекция материала от частиц уменьшает размер пограничного слоя , в котором происходит большая часть сопротивления массопереносу. Крыльчатки с осевым потоком предпочтительнее для твердой суспензии, поскольку твердой суспензии нужен импульс, а не сдвиг, хотя крыльчатки с радиальным потоком можно использовать в резервуаре с перегородками, которые преобразуют часть вращательного движения в вертикальное движение. Когда твердое вещество плотнее жидкости (и, следовательно, собирается на дне резервуара), крыльчатка вращается так, что жидкость выталкивается вниз; когда твердое вещество менее плотное, чем жидкость (и, следовательно, плавает сверху), крыльчатка вращается так, что жидкость выталкивается вверх (хотя это случается относительно редко). Оборудование, предпочтительное для твердых суспензий, производит большие объемные потоки, но не обязательно с высоким сдвигом; Обычно используются турбинные колеса с большим расходом, такие как суда на подводных крыльях. Несколько турбин, установленных на одном валу, могут снизить потребляемую мощность. [5]

Объемная доля твердого вещества в смесительном резервуаре [6]

Степень однородности твердожидкой суспензии можно описать с помощью RSD ( относительного стандартного отклонения поля объемной доли твердого вещества в смесительном резервуаре). Идеальная суспензия будет иметь RSD 0%, но на практике RSD меньше или равное 20% может быть достаточным для того, чтобы суспензия считалась однородной. [7] хотя это зависит от случая. RSD можно получить экспериментальными измерениями или расчетами. Измерения можно выполнять в полном масштабе, но это, как правило, непрактично, поэтому обычно измерения выполняются в небольшом масштабе и используют критерий «увеличения масштаба» для экстраполяции RSD от малого до полного масштаба.Расчеты могут выполняться с использованием программного обеспечения для вычислительной гидродинамики или с использованием корреляций, построенных на основе теоретических разработок, экспериментальных измерений и/или данных вычислительной гидродинамики. Вычислительные расчеты гидродинамики достаточно точны и могут применяться практически к любым конструкциям резервуаров и мешалок, но они требуют опыта и длительного времени вычислений. Корреляции просты в использовании, но они менее точны и не охватывают возможные конструкции. Наиболее популярной корреляцией является корреляция «только что приостановленной скорости», опубликованная Цвитерингом (1958). [8] Это простая в использовании корреляция, но она не предназначена для однородной суспензии. Он дает только приблизительную оценку скорости перемешивания для суспензий «плохого» качества (частичных суспензий), когда ни одна частица не остается на дне более 1 или 2 секунд. Другой эквивалентной корреляцией является корреляция Мерсмана (1998). [9] Для суспензий «хорошего» качества некоторые примеры полезных корреляций можно найти в публикациях Баррези (1987): [10] Магелли (1991), [11] Чекинский (2010) [12] или Маккерон (2017). [6] Машинное обучение также можно использовать для построения моделей, более точных, чем «классические» корреляции. [6] [13]

Твердая деагломерация

[ редактировать ]

Очень мелкие порошки, такие как пигменты диоксида титана , а также материалы, прошедшие распылительную сушку, могут агломерироваться или образовывать комки во время транспортировки и хранения. Крахмалистые материалы или те, которые образуют гели при воздействии растворителя, могут образовывать комки, увлажненные снаружи, но сухие внутри. Эти типы материалов нелегко смешивать с жидкостью с помощью смесителей, предпочтительных для твердых суспензий, поскольку частицы агломерата должны подвергаться интенсивному сдвигу для разрушения. В некотором смысле деагломерация твердых веществ аналогична смешиванию несмешивающихся жидкостей, за исключением того факта, что коалесценция обычно не представляет проблемы. Повседневным примером такого смешивания является производство молочных коктейлей из жидкого молока и твердого мороженого.

Смешение жидкости и газа

[ редактировать ]

Жидкости и газы обычно смешиваются, чтобы обеспечить массоперенос . Например, в случае отгонки воздуха газ используется для удаления летучих веществ из жидкости. Обычно для этой цели используют насадочную колонну , в которой насадка действует как неподвижный смеситель, а воздушный насос обеспечивает движущую силу. При использовании резервуара и рабочего колеса цель обычно состоит в том, чтобы пузырьки газа оставались в контакте с жидкостью как можно дольше. Это особенно важно, если газ дорогой, например чистый кислород , или медленно диффундирует в жидкость. Смешивание в резервуаре также полезно, когда в жидкой фазе протекает (относительно) медленная химическая реакция, и поэтому разница концентраций в тонком слое возле пузырька близка к разнице в основной массе. Это уменьшает движущую силу массопереноса. Если в жидкой фазе протекает (относительно) быстрая химическая реакция, иногда бывает выгодно диспергировать, но не рециркулировать пузырьки газа, гарантируя, что они находятся в поршневой поток и может более эффективно переносить массу.

Турбины Раштона традиционно использовались для диспергирования газов в жидкости, но новые варианты, такие как турбина Смита и турбина Баккера, становятся все более распространенными. [14] Одна из проблем заключается в том, что по мере увеличения расхода газа все больше и больше газа скапливается в зонах низкого давления за лопатками рабочего колеса, что снижает мощность, потребляемую смесителем (и, следовательно, его эффективность). Новые конструкции, такие как крыльчатка GDX, практически устранили эту проблему.

Смешение газа и твердого тела

[ редактировать ]

Смешение газа и твердого вещества может проводиться для транспортировки порошков или мелких твердых частиц из одного места в другое или для смешивания газообразных реагентов с твердыми частицами катализатора. В любом случае турбулентные вихри газа должны обеспечивать достаточную силу, чтобы удержать твердые частицы, которые в противном случае опускаются под действием силы тяжести . Размер и форма частиц являются важным фактором, поскольку разные частицы имеют разные коэффициенты сопротивления , а частицы, изготовленные из разных материалов, имеют разную плотность .Обычная операция, используемая в перерабатывающей промышленности для разделения газов и твердых веществ, — это циклон , который замедляет движение газа и заставляет частицы оседать.

Многофазное смешивание

[ редактировать ]

Многофазное смешивание происходит, когда твердые тела, жидкости и газы объединяются за один этап. Это может происходить как часть каталитического химического процесса, в котором жидкие и газообразные реагенты должны быть объединены с твердым катализатором (например, при гидрировании ); или при брожении, когда твердые микробы и необходимые им газы должны быть хорошо распределены в жидкой среде. Тип используемого смесителя зависит от свойств фаз. В некоторых случаях сила смешивания обеспечивается самим газом, когда он движется вверх через жидкость, увлекая жидкость пузырьковым шлейфом. Это вытягивает жидкость вверх внутри шлейфа и заставляет жидкость выпадать за пределы шлейфа. Если вязкость жидкости слишком высока, чтобы это можно было сделать (или если твердые частицы слишком тяжелые), может потребоваться рабочее колесо для удержания твердых частиц во взвешенном состоянии.

Схематический чертеж реактора с псевдоожиженным слоем

Основная номенклатура

[ редактировать ]

Для смешивания жидкостей номенклатура довольно стандартизирована:

  • Диаметр рабочего колеса «D» измеряется для промышленных миксеров как максимальный диаметр, охватывающий ось вращения.
  • Скорость вращения «N» обычно измеряется в оборотах в минуту (RPM) или оборотах в секунду (RPS). Эта переменная относится к скорости вращения рабочего колеса, поскольку это число может различаться в разных точках трансмиссии.
  • Диаметр резервуара, «Т» Внутренний диаметр цилиндрического резервуара. Большинство смесительных сосудов, в которые подаются промышленные миксеры, имеют цилиндрическую форму.
  • Мощность, «P». Это энергия, вводимая в систему, обычно с помощью электродвигателя или пневматического двигателя.
  • Производительность рабочего колеса, «Q» Движение жидкости в результате вращения рабочего колеса.

Определяющие уравнения

[ редактировать ]

Многие уравнения, используемые для определения производительности смесителей, получены эмпирическим путем или содержат константы, полученные эмпирическим путем. Поскольку смесители работают в турбулентном режиме, многие уравнения представляют собой аппроксимации, которые считаются приемлемыми для большинства инженерных целей.

Когда мешалка вращается в жидкости, она создает комбинацию потока и сдвига. Поток, создаваемый рабочим колесом, можно рассчитать по следующему уравнению:

Показатели расхода рабочих колес опубликованы в Справочнике по промышленному смешиванию, спонсируемом Североамериканским форумом по смешиванию. [15]

Мощность, необходимую для вращения рабочего колеса, можно рассчитать по следующим уравнениям:

(Турбулентный режим) [16]

(Ламинарный режим)

— (безразмерное) число мощности, которое зависит от геометрии рабочего колеса; – плотность жидкости; — скорость вращения, обычно оборотов в секунду; – диаметр рабочего колеса; – ламинарная постоянная мощности; и это вязкость жидкости. Обратите внимание, что мощность смесителя сильно зависит от скорости вращения и диаметра рабочего колеса и линейно зависит от плотности или вязкости жидкости, в зависимости от того, какой режим потока присутствует. В переходном режиме поток вблизи рабочего колеса является турбулентным, поэтому используется уравнение турбулентной мощности.

Время, необходимое для смешивания жидкости с точностью до 5% от конечной концентрации, , можно рассчитать с помощью следующих корреляций:

(Турбулентный режим)

(Переходный регион)

(Ламинарный режим)

Переходная/турбулентная граница происходит при

Ламинарная/переходная граница происходит при

Лабораторное смешивание

[ редактировать ]
Магнитная мешалка

В лабораторных масштабах смешивание достигается с помощью магнитных мешалок или простого встряхивания рук. Иногда смешивание в лабораторных сосудах происходит более тщательно и происходит быстрее, чем это возможно в промышленных масштабах. Магнитные мешалки представляют собой смесители с радиальным потоком, которые вызывают вращение твердых тел в смешиваемой жидкости. Это приемлемо в небольших масштабах, поскольку сосуды маленькие и поэтому смешивание происходит быстро (короткое время смешивания). Существуют различные конфигурации мешалок, но из-за небольшого размера и (обычно) низкой вязкости жидкости можно использовать одну конфигурацию практически для всех задач смешивания. Цилиндрическую мешалку можно использовать для суспендирования твердых веществ, как это видно при йодометрии , деагломерации (полезно для приготовления микробиологической питательной среды из порошков) и смешивания жидкость-жидкость. Еще одна особенность лабораторного смешивания заключается в том, что миксер стоит на дне сосуда, а не подвешивается ближе к центру. Более того, сосуды, используемые для лабораторного смешивания, обычно более разнообразны, чем те, которые используются для промышленного смешивания; например, колбы Эрленмейера или колбы Флоренции можно использовать В дополнение к более цилиндрическому стакану .

Смешивание в микрофлюидике

[ редактировать ]

В масштабе микромасштаба смешивание жидкостей ведет себя совершенно по-другому. [17] [18] Обычно это размеры от пары (2 или 3) миллиметров до нанометров. В этом диапазоне размеров нормальная адвекция не происходит, если она не вызвана градиентом гидравлического давления. Диффузия является доминирующим механизмом, при котором две разные жидкости собираются вместе. Диффузия – относительно медленный процесс. Следовательно, ряду исследователей пришлось разработать способы смешивания двух жидкостей. Это включало Y-образные соединения, Т-образные соединения, трехсторонние пересечения и конструкции, в которых площадь границы раздела между двумя жидкостями максимальна. Помимо простого соединения двух жидкостей, люди также проделали извилистые каналы, чтобы заставить две жидкости смешиваться. К ним относятся многослойные устройства, в которых жидкости закручиваются, петлевые устройства, в которых жидкости обтекают препятствия, и волнистые устройства, в которых канал сужается и расширяется. Дополнительно были опробованы каналы с такими элементами на стенах, как выемки или рощи.

Один из способов узнать, происходит ли смешивание за счет адвекции или диффузии, — это найти число Пекле . Это отношение адвекции к диффузии . При больших числах Пекле (>1) преобладает адвекция. При малых числах Пекле (< 1) преобладает диффузия.

Число Пекле = (скорость потока × путь смешивания) / коэффициент диффузии

Промышленное смесительное оборудование

[ редактировать ]

В промышленном масштабе добиться эффективного смешивания может быть сложно. Огромные инженерные усилия направлены на разработку и улучшение процессов смешивания. Смешивание в промышленных масштабах осуществляется порционно (динамическое смешивание), в линии или с помощью статических смесителей . Подвижные миксеры приводятся в действие электродвигателями , которые работают со стандартной скоростью 1800 или 1500 об/мин, что обычно намного быстрее, чем необходимо. Редукторы используются для снижения скорости и увеличения крутящего момента. В некоторых случаях требуется использование многовальных смесителей, в которых для полного смешивания продукта используется комбинация типов смесителей. [19]

Помимо выполнения типичных операций периодического смешивания, некоторое смешивание можно производить непрерывно. Используя такую ​​машину, как процессор непрерывного действия, можно точно и последовательно дозировать один или несколько сухих ингредиентов и один или несколько жидких ингредиентов и видеть, как непрерывная однородная смесь выходит из машины. [20] Многие отрасли перешли на непрерывное смешивание по многим причинам. Некоторые из них — простота очистки, низкое энергопотребление, меньшая занимаемая площадь, универсальность, контроль и многие другие. Смесители непрерывного действия, такие как двухшнековый процессор непрерывного действия, также способны работать с очень высокими вязкостями.

Ниже показаны некоторые геометрии турбин и показатели мощности.

Избранные геометрии турбин и показатели мощности
Имя Номер мощности Направление потока Угол лезвия (градусы) Количество лопастей Геометрия лезвия
турбина Раштона 4.6 Радиальный 0 6 Плоский
Турбина со скошенными лопатками 1.3 Осевой 45–60 3–6 Плоский
Судно на подводных крыльях 0.3 Осевой 45–60 3–6 изогнутый
Морской пропеллер 0.2 Осевой Н/Д 3 изогнутый
Крыльчатка с осевым потоком (слева) и крыльчатка с радиальным потоком (справа).

Для разных задач используются разные типы рабочих колес; например, турбины Раштона полезны для диспергирования газов в жидкости, но не очень полезны для диспергирования осевших твердых частиц в жидкость. Новые турбины в значительной степени вытеснили турбины Раштона для смешивания газа и жидкости, такие как турбина Смита и турбина Баккера. [21] Число мощности является эмпирической мерой крутящего момента, необходимого для приведения в движение различных рабочих колес в одной и той же жидкости с постоянной мощностью на единицу объема; Рабочие колеса с более высокими показателями мощности требуют большего крутящего момента, но работают на более низкой скорости, чем рабочие колеса с более низкими показателями мощности, которые работают с меньшим крутящим моментом, но с более высокими скоростями.

Смесители закрытого типа

[ редактировать ]

Существует два основных типа смесителей закрытого типа: якорные и винтовые ленты. Якорные смесители вызывают вращение твердого тела и не способствуют вертикальному перемешиванию, в отличие от спиральных лент. Смесители с закрытым зазором используются в ламинарном режиме, поскольку вязкость жидкости подавляет силы инерции потока и не позволяет жидкости, выходящей из рабочего колеса, увлекать жидкость, находящуюся рядом с ним. Спиральные ленточные смесители обычно вращаются, чтобы проталкивать материал у стены вниз, что способствует циркуляции жидкости и обновлению поверхности у стены. [22]

Диспергаторы с высоким сдвиговым усилием

[ редактировать ]

Диспергаторы с высоким сдвигом создают интенсивный сдвиг вблизи рабочего колеса, но относительно небольшой поток в объеме сосуда. Такие устройства обычно напоминают полотна дисковых пил и вращаются с высокой скоростью. Благодаря своей форме они имеют относительно низкий коэффициент лобового сопротивления и, следовательно, требуют сравнительно небольшого крутящего момента для вращения на высокой скорости. Диспергаторы с высокой скоростью сдвига используются для образования эмульсий (или суспензий) несмешивающихся жидкостей и деагломерации твердых веществ. [23]

Статические миксеры

[ редактировать ]

Статические миксеры используются, когда смесительный резервуар слишком велик, слишком медленный или слишком дорогой для использования в данном процессе.

Жидкие свистки

[ редактировать ]

Жидкостные свистки представляют собой своего рода статический смеситель , который пропускает жидкость под высоким давлением через отверстие, а затем через лопасть. [24] Это подвергает жидкость высоким турбулентным напряжениям и может привести к смешиванию , эмульгированию , [25] [26] деагломерация и дезинфекция.

Промышленный лопастной миксер
Промышленный лопастной миксер.
Industrial V Blender.
Промышленный ленточный блендер.
Промышленный двухконусный блендер.
Промышленный смеситель/гранулятор с высокими сдвиговыми усилиями.
Барабанный блендер
Двухвальный смеситель для высоковязких материалов
  • Ленточный блендер
    Ленточные блендеры очень распространены в перерабатывающих отраслях для выполнения операций сухого смешивания. Перемешивание осуществляется благодаря двум спиралям (лентам), приваренным к валам. Обе спирали перемещают продукт в противоположных направлениях, обеспечивая перемешивание. [27] (см. изображение ленточного блендера).
  • V Blender
  • Двухшнековый блендер непрерывного действия [28]
  • Непрерывный процессор
  • Конусно-шнековый блендер
  • Винтовой блендер
  • Двойной конусный блендер
  • Двойная планетарная передача
  • Миксер высокой вязкости
  • встречное вращение
  • Двойной и тройной вал
  • Вакуумный миксер
  • Статор ротора с высоким сдвиговым усилием
  • Ударный смеситель
  • Дисперсионные смесители
  • Весло
  • Струйный миксер
  • Мобильные миксеры
  • Барабанные блендеры
  • Миксер Интермикс
  • Горизонтальный миксер
  • Комбинация горячего/холодного смешивания
  • Вертикальный смеситель
  • Турбомиксер
  • Планетарный миксер
    Планетарный миксер — это устройство, используемое для смешивания круглых продуктов, включая клеи , фармацевтические препараты , пищевые продукты (включая тесто ), химикаты , электронику , пластмассы и пигменты .
    Этот миксер идеально подходит для смешивания и замешивания вязких паст (до 6 миллионов сантипуаз ) в атмосферных или вакуумных условиях. Емкость варьируется от 0,5 пинты США (0,24 л; 0,42 имп галлона) до 750 галлонов США (2800 л; 620 имп галлонов). множество опций, включая рубашку для нагрева или охлаждения, вакуума или давления, приводы с регулируемой скоростью и т. д. Доступно
    Лопасти вращаются каждая по своей оси и в то же время по общей оси, тем самым обеспечивая полное перемешивание в очень короткие сроки.
  • Миксер Банбери
    Миксер Banbury — это марка внутреннего действия смесителей периодического действия , названная в честь изобретателя Фернли Х. Банбери . Торговая марка «Banbury» принадлежит корпорации Farrel . Внутренние смесители периодического действия, такие как смеситель Бенбери, используются для смешивания или компаундирования резины и пластмасс. Оригинальный дизайн датируется 1916 годом. [29] Смеситель состоит из двух вращающихся лопастей спиралевидной формы, заключенных в сегменты цилиндрических корпусов. Они пересекаются так, что между лезвиями остается гребень. Лопасти могут иметь сердцевину для циркуляции тепла или охлаждения. Его изобретение привело к значительной экономии труда и капитала в шинной промышленности, отказавшись от первоначального этапа фрезерования резины. [30] Он также используется для армирования наполнителей в системе смол.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б Ульманн, Фриц (2005). Химическая инженерия и проектирование предприятий Ульмана, тома 1–2. Джон Уайли и сыновья. http://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpUCEPDV02/ullmanns-chemical-engineering
  2. ^ «Различные эксперименты по смешиванию» . Баккер.орг. 10 апреля 1998 года. Архивировано из оригинала 26 июня 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  3. ^ «Сравнение периодического и непрерывного смешивания твердых веществ - смешивание порошков» .
  4. ^ «Смешивание порошков — Проектирование — Решение проблем — Ленточный блендер, Лопастной смеситель, Барабанный блендер, Число Фруда — PowderProcess.net» . www.powderprocess.net . Архивировано из оригинала 28 сентября 2017 года . Проверено 26 апреля 2018 г.
  5. ^ «Перемешиваемые сосуды» . Баккер.орг. 10 апреля 1998 года. Архивировано из оригинала 14 августа 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  6. ^ Перейти обратно: а б с Маккерон, Корантен (2017). «Двухфазная суспензия жидкость-твердое тело в резервуаре с перемешиванием: корреляция для прогнозирования качества смеси на основе численного моделирования, подтвержденная экспериментальными измерениями» . Последние достижения в области технологического проектирования . 110 . SFGP — Французское общество технологических процессов. ISBN  978-2-910239-85-5 . ISSN   1775-335X .
  7. ^ Тамбурини, А. (2012). «Прогноз CFD достаточных условий взвешивания в резервуарах с твердой и жидкой смесью». Международный журнал нелинейных наук и численного моделирования . 13 (6): 427–443. doi : 10.1515/ijnsns-2012-0027 . S2CID   125170997 .
  8. ^ Цвиеринг, Теннесси (1958). «Суспендирование твердых частиц в жидкости мешалками». Химико-техническая наука . 8 (3–4): 244–253. Бибкод : 1958ЧЭнС...8..244З . дои : 10.1016/0009-2509(58)85031-9 .
  9. ^ Мерсманн, А. (1998). «Теоретическое предсказание минимальной скорости мешалки в суспензиях с механическим перемешиванием». хим. англ. Процесс . 37 (6): 503–510. дои : 10.1016/S0255-2701(98)00057-9 .
  10. ^ Барреси, А. (1987). «Твердая дисперсия в сосуде с перемешиванием». Химико-техническая наука . 42 .
  11. ^ Магелли, Ф. (1991). «Распределение концентрации твердых веществ в шламовых реакторах с многоосным перемешиванием». хим. англ. Процесс . 29 : 27–32. дои : 10.1016/0255-2701(91)87003-L .
  12. ^ Чекински, Э. (2010). «Новый подход к характеристике суспензий в сосудах с перемешиванием, основанный на вычислительной гидродинамике» . Бразильский журнал химической инженерии . 27 (2): 265–273. дои : 10.1590/S0104-66322010000200005 .
  13. ^ Маккерон, К. (2018). «Смешение твердого тела и жидкости в сосудах с перемешиванием: численное моделирование, экспериментальная проверка и прогнозирование качества суспензии с использованием многомерной регрессии и машинного обучения». Исследовательские ворота . дои : 10.13140/RG.2.2.11074.84164/1 .
  14. ^ «Принципы турбины» . Cercell.com. Архивировано из оригинала 11 июня 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  15. ^ Эдвард Л. Пол; Виктор Атьемо-Обенг; Сюзанна М. Креста, ред. (2003). Справочник по промышленному смешиванию: наука и практика . Уайли. ISBN  978-0-471-26919-9 . Архивировано из оригинала 21 ноября 2012 года.
  16. ^ «Номер мощности (Np) для турбин» . Cercell.com. Архивировано из оригинала 11 июня 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  17. ^ Нгуен, Нам-Трунг; Ву, Чжиган (1 февраля 2005 г.). «Микромиксеры — обзор» . Журнал микромеханики и микроинженерии . 15 (2): Р1–Р16. Бибкод : 2005JMiMi..15R...1N . дои : 10.1088/0960-1317/15/2/R01 . S2CID   16772224 .
  18. ^ «Микрофлюидное смешивание — Redbud Labs» . redbudlabs.com . Архивировано из оригинала 2 января 2018 года . Проверено 26 апреля 2018 г.
  19. ^ «Смесители высокой вязкости: двух- и трехвальные смесители» . Хокмейер.com. Архивировано из оригинала 3 июля 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  20. ^ «Процессор непрерывного действия» http://www.dairynetwork.com/product.mvc/Continous-Processor-0002
  21. ^ «Асимметричная лопастная крыльчатка» . Баккер.орг. 16 декабря 1998 года. Архивировано из оригинала 14 августа 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  22. ^ «Винтовая ленточная крыльчатка» . Баккер.орг. 10 апреля 1998 года. Архивировано из оригинала 14 августа 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  23. ^ «Практическое руководство по высокоскоростному диспергированию» . Хокмейер.com. 18 декабря 2012 года. Архивировано из оригинала 10 июня 2017 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  24. ^ Райан, Дэвид; Симмонс, Марк; Бейкер, Майкл (2017). «Определение поля потока внутри жидкостного свистка Sonolator с использованием PIV и CFD» . Химико-техническая наука . 163 : 123–136. Бибкод : 2017ЧЭнС.163..123Р . дои : 10.1016/j.ces.2017.01.035 .
  25. ^ Райан, Дэвид; Бейкер, Майкл; Ковальски, Адам; Симмонс, Марк (2018). «Эмульгирование с использованием жидкого свистка Sonolator: новая корреляция размера капель по результатам пилотных экспериментов» (PDF) . Химико-техническая наука . 189 : 369–379. Бибкод : 2018ЧЭнС.189..369Р . дои : 10.1016/j.ces.2018.06.004 .
  26. ^ Райан, Дэвид (2015). Исследование гидродинамики и эмульгирования в жидкостных свистках Sonolator (англ.). Университет Бирмингема, Великобритания . Проверено 1 сентября 2015 г.
  27. ^ «Порошковый смеситель – Ленточный блендер – Конструктивный расчет и основные параметры работы» . Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 года . Проверено 16 февраля 2018 г.
  28. ^ Надь Б; и др. (2017). «Поточный рамановский спектроскопический мониторинг и контроль с обратной связью в непрерывном двухшнековом процессе смешивания фармацевтических порошков и таблетирования». Межд. Дж. Фарм . 530 (1–2): 21–29. doi : 10.1016/j.ijpharm.2017.07.041 . ПМИД   28723408 .
  29. ^ «AML-support.gale» . www.accessmylibrary.com . Проверено 26 апреля 2018 г.
  30. ^ Либ, Дэниел Дж. (26 апреля 1985 г.). Читатель истории труда . Издательство Университета Иллинойса. ISBN  9780252011986 . Проверено 26 апреля 2018 г. - через Google Книги.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1fb59439582ec65eec99bae95b81663e__1721216400
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1f/3e/1fb59439582ec65eec99bae95b81663e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Mixing (process engineering) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)