混合mixing
混合尺度 是指混合現(xiàn)象所發(fā)生的空間范圍。對于液體系統(tǒng)的混合，宏觀混合指流體在宏觀尺度上的混合，是由流體的宏觀流動所造成的，它包括設備內因總體流動、湍流脈動和速度梯度形成的剪切力所導致的混合。微觀混合指兩種物質在分子尺度上的交替排列或互相分隔，只能依靠分子擴散才能達到。不同生產過程對混合尺度有不同的要求:如煉油廠大型油罐內原油的攪拌，只要求宏觀上的均勻混合；兩流體間的快速反應，則不僅要求宏觀上的均勻，還要求微觀上的快速混合。
方法 根據被混合物料的相態(tài)，混合方法有：
①摻和 用機械的方法混合兩種或多種粉粒狀固體物料。所用的機器稱為摻和機，這是一個與回轉軸不對稱的空筒，物料在筒中翻騰拋擲。筒的轉速和物料裝填率(物料的堆積容積與筒的總容積之比)是影響摻和效果的重要操作參數，可由試驗決定。裝填率一般約為30％～50％，適宜轉速按ω2R/g＝0.25～0.8確定（式中ω為角速度，R為筒體的最大旋轉半徑，g為重力加速度）。摻和常用于各種原料藥與淀粉的混合，染料或顏料的調色，不同種類合成樹脂的混合等。
?、谀蠛汀∮脵C械方法混合糊狀或高粘度物料。所用的機器稱為捏和機，機中通常有一對反向旋轉的Z型或S型刮刀，將團塊物料剪斷、擠壓、折轉，使各種組分相互分散。在捏和過程中，粘性摩擦或伴隨發(fā)生的化學反應使機器發(fā)熱，需通過間壁進行冷卻。捏和常用于藥物劑型、食品原料及電極糊的調配等。
?、刍鞜挕Ｖ冈谏鹉z中混入碳黑、硫磺等粉粒狀配合劑的操作。所用的機器是密封式的混煉機，又稱密煉機。機內裝有一對柱形軋輥，輥上有兩條或四條螺旋狀突棱。兩輥以不同轉速作反向旋轉，對物料進行強烈剪切和分割。機內設有冷卻裝置，以除去由物料摩擦所產生的熱量。
?、軘嚢琛⒁后w、氣體或固體粉粒分散到液體中去的一種最常用方法。
?、萆淞骰旌稀±霉ぷ髁黧w本身的能量在其流動過程中進行的混合。工作流體從圓形管口或漸縮噴嘴高速噴出，形成射流。由于射流與周圍流體交界處的湍流脈動，使兩種流體發(fā)生混合。射流混合在工業(yè)上主要用于大容器內低粘度液體互相混合，如大型汽油槽中添加少量四乙基鉛，也用于防止槽內固體懸浮物的沉積，此時可將噴嘴對著槽底，掃動沉淀，并使它懸浮起來。
?、薰艿阑旌稀∮靡粋€三通管使兩種流體匯合，然后流經一段直管，借湍流脈動達到相互混合。在管內加裝孔板或圓缺形折流擋板，可加強流體的湍流程度，提高混合效果。此法主要用于低粘度液體或氣體的混合。靜態(tài)混合器是一種管道混合設備。在管內設置靜止的分割元件，對流動流體作多次分割和匯合。這種混合器不限于湍流操作，也適用于層流操作的高粘度液體的混合。典型的靜態(tài)混合器（見圖）是在圓管中設置若干個扭轉180°的螺旋片作為元件，左旋和右旋的兩種螺旋片相間安裝。流體每流經一個螺旋片，就被分割成兩股，流經n個元件，流體即經過2n次分割和匯合。若管內設有20個元件，流體被分割的次數將高達100萬次以上。靜態(tài)混合器常用于萃取和乳液制備等。
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