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固体混合是工业生产过程中一种重要的单元操作,它广泛用于化工、医药、食品、饲料、塑料和建材等部门。

固体粒子

固体混合设备中所述及的固体是指粉粒体,而粉粒体可再细分为两种,一种是粒体(粒料),另一种是粉体。两者的粒径约以50m为界,粒料上限为数毫米,而粒料与粉体的更本质的区别在于两种固体颗粒的力学行为的区别。粒料的力学行为主要受重力所控制。当粒子的粒径不断减小,则粒子之间的附着力所引起的作用逐渐增大,当粒径小至数十微米时,附着力与重力平衡。粒径进一步减小,附着力急剧增加,当粒径小至数微米时,重力的作用小到可以忽略,由附着力的作用会形成凝集体,即发生所谓逆粉碎现象。粒径大小对混合物性能的影响主要是通过两相的界面起作用的,过小的粒子对混合物的力学性能不一定有好处

固体混合

固体混合是指两种或两种以上不同性质的粉粒体,在干燥状态或加入少量液体的状态下,在外力作用下进行搅混,使之逐步达到均一分布的操作,是不均匀度不断减小的一种随机过程。理想完全混合状态是难以达到的,实际混合过程总是无序、不规则排列,它所能达到的zui佳程度称为随机完全混合。混合与混炼、捏合、分散等操作过程相比，既有区别又有联系。

固体混合的影响因素及混合过程的机理

与液体搅拌相比,固体混合不具有自身扩散的性质,因而必须施加外力才能强制流动。影响混合的因素,除混合设备和操作条件外,固体粉粒体的性质,包括粒子的粒度与粒度分布、粒子形状、表观密度、表面性质、静电荷、水分含量、休止角、流动性、凝聚性,对混合过程的影响极大,这与混合过程中大颗粒较容易分离，而小颗粒物料又较容易沉积在设备的下部有关。

粉粒体混合时有三种基本的混合机理。

(1)扩散混合粉粒体在小尺寸范围内的随机运动,即增加单个粒子移动性所引起的局部混合。只要不同时存在离析作用,扩散混合zui终能使固体间的混合高度均一。扩散混合作用一般发生在不断新生的表面上并再分布,或发生在众粒子相互间的移动性增加时。前者如鼓式混合器中进行的混合操作,后者如冲击磨中进行的混合过程

(2)对流混合或移动混合粉粒体进行大尺寸的随机运动,即粒子成批地从一处移动到另一处,从而形成环流并同时进行混合

(3)剪切混合在物料内部粒子之间相对移动产生的混合。混合过程中发生的对流、剪切和扩散三种混合机理不可能在各自的区间独立起作用,而是随混合过程进行同时出现。虽然每种型式的混合设备会同时出现三种混合机理,但总是只有一种机理器以双轴桨叶式混合器为例，桨叶在容器内的转动,将在横向(a向、b向)产生对流混合。由于桨叶上下翻动,物料升落之际也会造成扩散混合。虽然,桨叶与粉粒体相对移动时也产生剪切混合作用,但对流混合起主要作用

在混合过程中,总是存在两种过程,即混合和反混合。混合状态是这两种相反过程之间建立起来的动态平衡由于混合机理对混合速率影响的定量关系目前还不是很清楚，因而固体混合操作至今带有很大的经验性。