مخلوط سازی

دانشنامه عمومی

مخلوط سازی (فرایند مهندسی). در مهندسی فرایند، مخلوط سازی یک عملیات واحد است که شامل دستکاری یک سیستم فیزیکی ناهمگن و تبدیل آن به یک سیستم همگن می شود. نمونه هایی از این پروسه عبارتند از پمپاژ آب در استخر شنا برای یکنواخت کردن دمای آب و یا هم زدن خمیر پنکیک برای از بین بردن توده های آرد.
اختلاط با این هدف انجام می شود که انتقال گرما و یا جرم بین یک یا چند جریان و فاز رخ دهد. فرایندهای صنعتی مدرن تقریباً همواره شامل پروسه مخلوط سازی می شوند. [ ۱] حتی در برخی از راکتورهای شیمیایی نیز از مخلوط سازی استفاده می شود.
با ابزار مناسب، می توان یک جامد، مایع یا گاز را با جامد، مایع یا گاز دیگری مخلوط کرد. برای مثال، یک تخمیرکننده زیست سوخت ممکن است به اختلاط میکروب ها، گازها و مایعات برای عملکردی بهینه نیاز داشته باشد. مثلا نیتراسیون آلی نیاز به اسیدهای نیتریک و سولفوریک غلیظ ( مایع ) دارد تا با فاز آلی آبگریز مخلوط شود. همینطور تولید قرص های دارویی نیاز به اختلاط پودرهای جامد دارد.
نقطه مقابل مخلوط سازی، فرایند جداسازی است. یکی از مثال های کلاسیک جداسازی، فرایند همرفت دانه ای است.
ریاضیات مخلوط سازی بسیار انتزاعی است و بخشی از نظریه ارگودیک که خود بخشی از نظریه آشوب است، هست.
نوع عملیات و تجهیزات مورد نیاز در حین مخلوط سازی به حالت مواد در زمان مخلوط شدن ( مایع، نیمه جامد یا جامد ) و اختلاط پذیری مواد در حال پردازش بستگی دارد. در این مورد، عمل اختلاط ممکن است هم مفهوم با فرآیند هم زدن، یا ورز دادن باشد. [ ۱]
اختلاط مایعات در مهندسی فرآیند بسیار رایج است. ماهیت مایعاتی که مخلوط می شوند تجهیزات مورد استفاده را تعیین می کند. برای اختلاط تک فاز بیشتر به میکسرهای کم برش و جریان بالا برای ایجاد همگنی مایع نیاز است، در حالی که اختلاط چندفازی معمولاً نیاز به استفاده از میکسرهایی با برش بالا و جریان کم برای ایجاد قطرات یک مایع در یک رژیم جریان آرام ، آشفته یا انتقالی دارد. رژیم های جریان، بستگی به عدد رینولدز دارند. اختلاط آشفته یا انتقالی اغلب با توربین ها یا پروانهها شکل می گیرد. درحالی که اختلاط آرام با میکسرهای هلیکال روبان یا آنچر انجام ساخته می شوند. [ ۲]
ترکیب پودرها یکی از قدیمی ترین عملیات واحد در مدیریت صنایع مواد جامد است. برای چندین دهه از ترکیب پودر صرفا جهت همگن سازی مواد حجیم استفاده شده است. تا به امروز ماشین های متفاوت زیادی برای مخلوط سازی مواد با خواص حجمی مختلف طراحی شده است. بر اساس تجربه عملی به دست آمده با این ماشین ها، دانش مهندسی برای ساخت تجهیزات قابل اعتماد و پیش بینی رفتار فرایند اختلاط در مقیاس بزرگ توسعه یافته است. امروزه از همین فناوری های اختلاط برای کاربردهای دیگری نیز استفاده می شود: برای بهبود کیفیت ساخت، پوشش ذرات، ذوب مواد، مرطوب سازی، پراکندگی در مایع، تغییر خواص عملکردی مواد و غیره. این طیف گسترده از کاربردهای تجهیزات اختلاط نیازمند دانش بالا، تجربه طولانی مدت و امکانات آزمایشی گسترده می باشد تا به انتخاب بهینه تجهیزات و فرآیندها منجر شود.
عکس مخلوط سازی (فرایند مهندسی)عکس مخلوط سازی (فرایند مهندسی)

مخلوط سازی (فرایند مهندسی). در مهندسی فرایند، مخلوط سازی یک عملیات واحد است که شامل دستکاری یک سیستم فیزیکی ناهمگن و تبدیل آن به یک سیستم همگن می شود. نمونه هایی از این پروسه عبارتند از پمپاژ آب در استخر شنا برای یکنواخت کردن دمای آب و یا هم زدن خمیر پنکیک برای از بین بردن توده های آرد.
اختلاط با این هدف انجام می شود که انتقال گرما و/یا جرم بین یک یا چند جریان و فاز رخ دهد. فرایندهای صنعتی مدرن تقریباً همواره شامل پروسه مخلوط سازی می شوند. [ ۱] حتی در برخی از راکتورهای شیمیایی نیز از مخلوط سازی استفاده می شود.
با ابزار مناسب، می توان یک جامد، مایع یا گاز را با جامد، مایع یا گاز دیگری مخلوط کرد. برای مثال، یک تخمیرکننده زیست سوخت ممکن است به اختلاط میکروب ها، گازها و مایعات برای عملکردی بهینه نیاز داشته باشد. مثلا نیتراسیون آلی نیاز به اسیدهای نیتریک و سولفوریک غلیظ ( مایع ) دارد تا با فاز آلی آبگریز مخلوط شود. همینطور تولید قرص های دارویی نیاز به اختلاط پودرهای جامد دارد.
نقطه مقابل مخلوط سازی، فرایند جداسازی است. یکی از مثال های کلاسیک جداسازی، فرایند همرفت دانه ای است.
ریاضیات مخلوط سازی بسیار انتزاعی است و بخشی از نظریه ارگودیک که خود بخشی از نظریه آشوب است، هست.
نوع عملیات و تجهیزات مورد نیاز در حین مخلوط سازی به حالت مواد در زمان مخلوط شدن ( مایع، نیمه جامد یا جامد ) و اختلاط پذیری مواد در حال پردازش بستگی دارد. در این مورد، عمل اختلاط ممکن است هم مفهوم با فرآیند هم زدن، یا ورز دادن باشد. [ ۱]
اختلاط مایعات در مهندسی فرآیند بسیار رایج است. ماهیت مایعاتی که مخلوط می شوند تجهیزات مورد استفاده را تعیین می کند. برای اختلاط تک فاز بیشتر به میکسرهای کم برش و جریان بالا برای ایجاد همگنی مایع نیاز است، در حالی که اختلاط چندفازی معمولاً نیاز به استفاده از میکسرهایی با برش بالا و جریان کم برای ایجاد قطرات یک مایع در یک رژیم جریان آرام ، آشفته یا انتقالی دارد. رژیم های جریان، بستگی به عدد رینولدز دارند. اختلاط آشفته یا انتقالی اغلب با توربین ها یا پروانهها شکل می گیرد. درحالی که اختلاط آرام با میکسرهای هلیکال روبان یا آنچر انجام ساخته می شوند. [ ۲]
ترکیب پودرها یکی از قدیمی ترین عملیات واحد در مدیریت صنایع مواد جامد است. برای چندین دهه از ترکیب پودر صرفا جهت همگن سازی مواد حجیم استفاده شده است. تا به امروز ماشین های متفاوت زیادی برای مخلوط سازی مواد با خواص حجمی مختلف طراحی شده است. بر اساس تجربه عملی به دست آمده با این ماشین ها، دانش مهندسی برای ساخت تجهیزات قابل اعتماد و پیش بینی رفتار فرایند اختلاط در مقیاس بزرگ توسعه یافته است. امروزه از همین فناوری های اختلاط برای کاربردهای دیگری نیز استفاده می شود: برای بهبود کیفیت ساخت، پوشش ذرات، ذوب مواد، مرطوب سازی، پراکندگی در مایع، تغییر خواص عملکردی مواد و غیره. این طیف گسترده از کاربردهای تجهیزات اختلاط نیازمند دانش بالا، تجربه طولانی مدت و امکانات آزمایشی گسترده می باشد تا به انتخاب بهینه تجهیزات و فرآیندها منجر شود.
عکس مخلوط سازی (فرایند مهندسی)عکس مخلوط سازی (فرایند مهندسی)
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

پیشنهاد کاربران

بپرس