Кинетика периодического процесса смешения

Анализ экспериментальных зависимостей Vc =j (t) (где /—время смешения), полученных при исследованиях смесителей периодического действия различных конструкций, показывает, что кинетическая кривая процесса смешения имеет три характерных участка (рис. 1.1), каждый из которых соответствует определенному периоду смешения.

В периоде I преобладает процесс смешения за счет конвективного переноса компонентов по внутреннему объему смесителя. Процесс сегрегации по сравнению с процессом смешения идет с.

Рис. 1.1. Кинетическая кривая процесса смешения сыпучих материалов в смесителях периодического действия

небольшой скоростью. В связи с этим в периоде I У_с резко уменьшается до некоторого значения У_ск. К концу этого периода (/_к) в рабочем объеме смесителя практически нет агрегатов (макрообъемов), состоящих из частиц одного компонента.

В периоде II скорость процесса смешения становится сопоставимой со скоростью сегрегации, поэтому значения У_с со временем изменяются незначительно (по сравнению со значениями периода I). Сам же процесс смешения реализуется в основном за счет перемещений отдельных частиц одна относительно другой. Из-за внешней схожести с процессом диффузии молекул этот процесс смешения называют диффузионным.

В периоде III скорость процесса смешения становится равной скорости процесса сегрегации, поэтому У_с не меняется во времени. Наименьшее значение коэффициента неоднородности называют предельным коэффициентом неоднородности У_сп. Время /_см достижения смесью однородности, оцениваемой значением У_СПУ является оптимальным временем смешения, так как при дальнейшем смешении У_с не уменьшается.

В периоде I физико-механические свойства смеси не влияют существенно на кинетику процесса смешения, а в периоды II и III влияние их становится преобладающим, поэтому в одном смесителе можно получить для различных по своим физико-механическим свойствам смесей неодинаковые значения У_СИ.