Mischen ist eine Grundoperation in der Verfahrenstechnik. Als Gegenoperation der Trennung versteht man beim Mischen das gezielte Vereinigen von mindestens zwei sich unterscheidbarer Stoffe zu einem möglichst homogenen Gemisch. Die Ausgangsstoffe können sich in ihren Aggregatzuständen gasförmig, flüssig, fest unterscheiden. Das Mischen ist ein mit der Zeit fortschreitender Prozess. Die Qualität einer Mischung wird durch Probenahme und analytische Auswertung bestimmt. Dabei ist zu beachten, dass es durchaus zu einem optimalen Mischzustand kommen kann, welcher bei fortschreitender Mischzeit sich wieder verschlechtert.
A: Vollständige Trennung der Einzelkomponenten
B: Ideale Mischung (in der Realität nicht zu erreichen)
C – E : Reale Mischzustände
F: reale, homogene Mischung
Bei den Mischaggregaten wird zwischen statischen und dynamischen Mischern unterschieden. Statische Mischer sind fest installierte Systeme, welche von dem Mischgut durchströmt werden. Die Mischwirkung erfolgt ausschließlich durch Verwirbelung der Strömung durch fest eingebaute Elemente. Vorraussetzung für den Einsatz statischer Mischer ist die Pumpfähigkeit der Ausgangsstoffe. Dynamische Mischer dagegen versetzen die Einzelkomponenten mechanisch in eine Relativbewegung zueinander.
Dynamische Mischer werden unterteilt in Freifallmischer und Zwangsmischer. Freifallmischer nutzen ausschließlich die Schwerkraft zur Bewegung des Mischgutes aus. Typisches Beispiel eines Freifallmischers ist der klassische Zementmischer mit seiner rotierenden Trommel.
Zwangsmischer dagegen arbeiten mit bewegten, meist rotierenden, Mischelementen, welche im Mischerraum eingebaut sind. Durch die Mischelemente werden die Ausgangsstoffe gezielt beschleunigt und relativ zueinander bewegt. Je nach Ausführung der Mischelemente sind verschiedene Bewegungszustände möglich. Zwangsmischer sind für einen universellen Einsatz geeignet. Mögliche Anwendungen sind Feststoffmischungen, Feststoff-Flüssigkeiten, Flüssigkeiten - Flüssigkeiten, Feststoff-Gasmischungen sowie Flüssigkeiten – Gasmischungen.
In Abhängigkeit der Bewegungszustände im Zwangsmischer wird weiter unterschieden zwischen Schubmischern und Wurfmischern. Schubmischer erzeugen ausschließlich Relativbewegungen, ohne dass einzelne Partikel aus dem Mischgut herausgeschleudert werden. Wurfmischer dagegen erzeugen in Abhängigkeit der Drehzahl des Mischwerkes eine mehr oder weniger ausgeprägte mechanische Wirbelschicht, bei welcher einzelne Partikel komplett aus der Mischgutmatrix herausgeschleudert werden und ortsversetzt wieder zurückfallen. Eine Sonderstellung nimmt dabei der kontinuierlich arbeitende Ringschichtmischer ein.
Der Bewegungszustand bei horizontalen Zwangsmischern lässt sich durch die dimensionslose Froude - Zahl charakterisieren.
Mit :
v = Umfangsgeschwindigkeit der Mischelemente
r = Radius der Mischtrommel
g = Erdbeschleunigung
Zwangsmischer sind geeignet sowohl für Chargenprozesse als auch für kontinuierliche Mischaufgaben.
Ihr Produkt war nicht dabei? Dann schreiben Sie uns: info@loedige.de
