混合機(jī)分為四類:氣體和低粘度液體混合機(jī)、中高粘度液體和糊狀混合機(jī)、熱塑性材料混合機(jī)以及粉末和粒狀固體材料混合機(jī)。
氣體和低粘度液體混合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)旋轉(zhuǎn)部件、維護(hù)量小、能耗低的特點(diǎn)。
中高粘度液體和糊狀物的混合器通常具有很強(qiáng)的剪切作用。
熱塑性混合機(jī)主要用于將熱塑性材料(如橡膠和塑料)與添加劑混合;用于粉狀和粒狀固體材料的混合器大多間歇操作,包括具有混合和研磨功能的機(jī)器,例如輪式研磨機(jī)。
攪拌時(shí),所有參與攪拌的物料應(yīng)均勻分布?;旌铣潭瓤煞譃槔硐牖旌?、隨機(jī)混合和完全不混溶三種狀態(tài)?;旌掀髦懈鞣N材料的混合程度取決于待混合材料的比例、物理狀態(tài)和特性,以及所用混合器的類型和混合操作的持續(xù)時(shí)間。
液體的混合主要依靠機(jī)械攪拌器、氣流和待混合液體的噴射。將待混合的材料攪拌均勻。部分液體被攪拌流動(dòng),流動(dòng)的液體推動(dòng)周圍的液體在溶解器內(nèi)形成循環(huán)液流。液體之間的擴(kuò)散稱為主對(duì)流擴(kuò)散。
當(dāng)攪拌引起的液體流速很高時(shí),高速液流與周圍低速液流的界面會(huì)發(fā)生剪切,產(chǎn)生大量的局部渦流。這些漩渦迅速向四周擴(kuò)散,漩渦中包含了更多的液體。在小區(qū)域內(nèi)形成的湍流對(duì)流擴(kuò)散稱為渦旋擴(kuò)散。
機(jī)械混合器的運(yùn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)剪切液體。當(dāng)液體流過(guò)容器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定部件時(shí),也會(huì)受到剪切,從而引起許多局部渦流的擴(kuò)散。對(duì)于不同密度和組成的不互溶液體,攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強(qiáng)烈湍流會(huì)將稠密的液體撕成小液滴,使其均勻分散在主體液體中。攪拌產(chǎn)生的液體速度必須大于液滴的沉降速度。
少量未溶解的粉狀固體與液體的混合機(jī)理與不同密度組分的不相溶液體的混合機(jī)理相同,只是攪拌不能改變粉狀固體的粒徑。如果固體顆粒的沉降速度不能低于混合前液體的沉降速度,那么無(wú)論采用什么樣的攪拌方式,都無(wú)法形成均勻的懸浮液。