混合是指物料在外力（重力及機械力等）作用下發生運動速度和方向的改變，使各組分顆 粒得以均勻分布的操作過程。這種操作過程又稱為均化過程。

混合與攪拌的區別并不嚴格習慣上把同相之間的移動叫混合；不同相之間的移動叫攪拌；又把高黏度的液體和固體相互混合的操作叫捏合或混練，這種操作相當于混合及攪拌的中間程度。從廣義上講，一般將這些操作統稱為混合。粉體的處理以固-固相為主，但固- 液相、固-氣相體系在粉體工程程中也占有重要的地位。

一、混合過程

物料在混合機中，從最初的整體混合達到局部的混勻狀態。在混合的前期，均化的速度 較快，顆粒之間迅速地混合。達到最佳混合狀態后，不但均化速度變慢，而且要向反方向變 化，使混合狀態變劣，這種反混過程叫偏析或分料。當混合過程進行一定程度，混合過程總 是進行著兩種歷程，顆粒被混合著，而同時又偏析著，偏析和混合反復交替進行，在某個時 刻達到動態平衡。此后，混合均勻度不會再提高，一般再也不能達到最初的最佳混合狀態。 這種反常現象，認為是混合過程后期出現的反混合所造成的。

實際的情況，往往是混合質量先達到一最高值，然后又下降而趨于平衡。平衡的建立乃 基于一定的條件，適當地改變這些條件，就可以使平衡向著有利于均化的方向轉化，從而改 善混合操作。混合過程要經混合質量優于平衡狀態的暫時過混合過程，這是有利于生產的， 可以掌握在較短的混合時間內達到較高的混合程度。

二、混合機理

混合機中，物料的混合作用方式一般認為有以下三種。

1.對流混合

對流混合其實就是由于靜力或者是動力等因素引起的流體產生的對流運動，可以使質量、熱量、動量隨之混和在一起。在反應釜設備中可以通過不銹鋼攪拌器的旋轉把機械能傳給液體物料造成液體的流動這種叫做強制對流。

2.擴散混合

把分離的顆粒撒布在不斷展現的新生料面上，如同一般擴散作用那樣，顆粒在新生成的 表面上作微弱的移動，使各組分的顆粒在局部范圍擴散達到均勻分布。

3.剪切混合

在物料團塊內部，由于顆粒間的互相滑移，如同薄層狀流體運動那樣，引起局部混合。

上述三種混合作用不能絕然分開，各種混合機都是以上述三種作用中的某一種起主導作用。各類混合機的混合作用見下表。

要詳盡而準確地描述混合狀態是較困難的。關于混合狀態的模型如圖所示。設將兩組分的物料顆粒看做黑白兩種立方體顆粒，圖（a）所示為兩種顆粒未混合時的狀態。經過充分混合后，理論上應該達到相異顆粒在四周都相間排列的狀態見圖（b）。顯然 這時兩種顆粒的接觸面積最大，這種狀態稱為理想完全混合狀態。但是，這種絕對均勻化的 理想完全混合狀態在工業生產中是不可能達到的。實際混合的最佳狀態如圖（c）所示那樣，是無序的不規則排列。這時，無論將混合過程再進行多長時間，從混合料中任一點的 隨機取樣中，同種成分的濃度值應當是接近一致的。這樣一種過程稱為隨機混合，它所能達到的最佳狀態稱為隨機完全混合狀態。

混合狀態模型

(a)完全離散狀態（b）理想完全混合狀態(c)隨機完全混合狀態

三、混合設備

混合機的類型很多，可按以下幾個方面進行分類.

1.按操作方式來分

按操作方式分為間歇式和連續式兩類。現在較常用的是間歇式混合機，連續式混合機對生產過程的自動化具有重要意義。

2.按設備運轉形式來分

按設備運轉形式有回轉容器式和固定容器式兩類。

3.按工作原理來分

按工作原理分為重力式和強制式兩類。重力式混合機是物料在繞水平軸（個別也有傾斜 軸）轉動的容器內，主要受重力作用產生復雜運動而相互混合。

強制式混合機是物料在旋轉槳葉的強制推動下，或在氣流作用下產生復雜運動而強行混 合。

4.按混合方式來分

按混合方式分為機械混合機和氣力混合設備兩類。機械混合機工作原理上大致又可分為重力式（回轉容器式）和強制式（固定容器式）兩類。氣力混合設備用脈沖高速氣流使物料受 到強烈翻動或由于高壓氣流在容器中形成對流流動而使物料混合，主要有重力式（包括外管 式、內管式和旋管式等）、流化式和脈沖旋流式等。

機械混合機多數有機械部件直接與物料接觸，尤其是強制式混合機，機械磨損較大。

5. 按混合與分料機理來分

按混合與分料機理分，有分料型混合機和非分料型混合機兩類。前者以擴散混合為主, 屬重力式混合機；后者以對流混合為主，屬強制式混合機匸強制式混合機也存在有一定程度的分料，但遠比重力式混合機為小。

物料也可分為分料型物料與非分料型物料兩類。

6.按混合物料來分

按混合物料分為混合機和攪拌機兩類。通常將干粉料混合或增濕混合的機械稱為混合 機；將軟質原料（如黏土、高嶺土或白堊等）碎解在水中制成料漿，或使料漿保持均勻懸浮狀 態防止沉淀的機械設備稱為攪拌機。

小結

物料混合的目的多種多樣。例如，水泥、陶瓷原料的混合.是為固相反應創造良好條件； 玻璃原料的混合是為窯內熔化反應配制適當且均勻的化學成分；在耐火材料和制磚的生產中，混合是為了獲得所需的強度，制備有最緊密充填狀態的顆粒配合料；繪畫和涂料用顏料的調制，合成樹脂與顏料粉末的混合是為了調色；粉末冶金中金屬粉和硬脂酸之類的混合，以及焊條中焊劑的混合等是為了調整物理性質。咖喱粉等香辣調味品生產中，將涉及數種味道香料的均勻混合；飼料工業中營養成分的配合（混合），要求所用量間的變化極小。上述操作都屬于粉體混合過程。

雖然物料混合的目的多種多樣，對混合程度的要求和評價方式也不一樣，但是，混合過程的基本原理是相同的。

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