Смешивание сыпучих материалов.

Cмешивание сыпучих материалов - процесс используемый во многих производствах, таких как производство продуктов питания, химических удобрений, пластмасс, а так же в производстве строительной промышленности.
Основной задачей процесса смешивания (обратный процесс-сегрегация) является получения однородной массы из отдельных компонентов.
Оценка однородности смеси весьма трудный процесс, так как в каждом микрообъеме смеси возможны бесконечные количества вариантов сочетания компонентов. Поэтому для упрощения данного анализа все смеси принято условно считать двухкомпонентными и рассматривать однородность с точки зрения содержания ключевого компонента в частях смеси.

В качестве аппарата для смешивания сыпучих продуктов применяют различные варианты смесителей.

Смешивание  можно разделить по организационно-технической структуре на периодическое и непрерывное, соответственно смесители так же подразделяются на смесители периодического и непрерывного действия.
                                                                                                                                                             

При использовании смесителей периодического действия части смеси периодически загружают в смеситель, что дает возможность обеспечить их точное соотношение, а так же обеспечить стабильную работу при большом количестве компонентов. Однако смесители непрерывного действия выполняют работу быстрее за счет того, что компоненты одновременно смешиваются и транспортируюся к разгрузочному потрубку, достигая однородности.

На выбор непрерывного или периодического смешивания влияют свойства компонентов (размер частиц, их форма, удельный вес, влажность и другие свойства)

По типу смешивания массы внутри смесителя, они делятся на:
циркуляционные
объемного смешивания
диффузионного смешивания                                                                                                          
                                                                                                                                                              
Смешивание сыпучих материалов в циркуляционных смесителях обусловлено движением потока материала внутри смесителя. Движение материала обеспечивает либо перемешивающий орган, либо специальные конвейеры.

В смесителях объемного смешивания масса перемешается рабочим органом хаотически по всему объему смесителя.

Диффузионные смесители обеспечивают  смешивание частицы отдельных компонентов под действием внешних сил  и тогда частицы начинают перераспределяться наподобие молекул при диффузии в газах. В этом случае дополнительно создаются разреженные слои смешиваемого материала путем вибрации или псевдоожижения.

Качество смешивания определяется:
Скоростью движения массы
Размером камеры смешения
Длинной и формой инструмента, применяемого при смешивании
Характеристиками смешиваемых компонентов                                                                                     
                                                                                                                                                                   
Для смешивания внутри аппарата могут стоять лезвия, которые обеспечивают так же и измельчение массы, вместе с этим лезвия не дают материалу прилипать к стенкам смесителя.
При ленточном смешивании работают два вала, которые направляют массу в направлении от центра и к центру, перемешивание компонентов в основном происходит за счет конвекции.
Смесители могут быть оснащены функциями теплообмена, сушки, нагрева и охлаждения.
 
Так же к процессу смешивания сыпучих материалов можно отнести смачивание. Увлажнение необходимо не только в том случае если стоит задача добавления жидкости в смешиваемые компоненты, но так же смачивание решает задачу сбора, кондиционирования и переработки пыли.

Смачивание твердых материалов  может происходить в разные моменты производства:
а)добавление жидкости в твердую часть входного материала в смеситель;
б) добавление жидкости в камеру смешивания;
в) добавление жидкости на выходе смеси.

Если, однако, необходимо добавить небольшое количество жидкости в продукт, который будет распределен равномерно по всей массе, жидкость может быть введена вместе с воздухом, это позволит улучшить распыление.

Так же при смешивании сыпучих материалов  часто стоят задачи изготовления гранулирования и окусковывания.
Гранулирование подразумевает под собой получение из материала частиц одинаковой правильной формы и размера, частицы гранул имеют больший размер чем частицы смешиваемых компонентов. В процессе гранулирования увлажненный материал под действием физических сил скатывается в гранулы. Размер гранул зависит от вида материала, способа его дальнейшей переработки или применения и составляет 0,2—25 мм. Формирование < 1-мм гранул называется микрогранулированием.
Окусковывание производится, когда необходимо превратить мелкие частицы сыпучего продукта в куски с заданными свойствами, для удобства их дальнейшей обработки. Размер частиц пригодных для окусковывания не менее 10 мм.

Окусковывание проводимся тремя способами:
1. Путем агломерации - выходом является агломерат 5-60 мм;
2. Путем окомковывания - окатыши размером 9-16 мм;
3. путем брекетирования- получают брекеты с заданными формами и размерами.