Смешение широко используется при переработке отходов с целью диспергирования материалов друг в друге, получения гомо­генной композиции, изменения физического состояния материалов, ускорения химических и физико-химических процессов. Различа­ют смешение в жидкой фазе, когда по крайней мере один из пере­мешиваемых материалов является жидкостью; смешение в вязко - текучем состоянии, когда хотя бы один из материалов является вязкой жидкостью или расплавом, и смешение в твердой фазе, когда смешиваемые материалы являются сыпучими порошками.

Существующие смесительные механизмы периодического и не­прерывного действия основаны на использовании механических, гравитационных и пневматических способов взаимного перемеще­ния частиц обрабатываемых материалов и отличаются большим разнообразием конструкций.

В зависимости от целей смешения, свойств смешиваемых мате­риалов, их физического состояния, особенностей технологического процесса используют механическое, барботажное, циркуляционное и поточное смешение. Процесс смешения может быть непрерыв­ным и периодическим. При непрерывном смешении необходимая гомогенизация смеси или другое изменение ее состояния достига­ются за один проход через непрерывно действующее оборудование.

При периодическом смешении композиция многократно пере­мешивается смесительными органами в какой-либо емкости до до­стижения необходимого качества смеси, после чего выгружается из смесителя. При переработке различных жидких отходов наиболее часто применяют механическое перемешивание при помощи аппа­ратов с лопастными, пропеллерными, якорными и другими мешал­ками. Области их применения и некоторые характеристики приве­дены в табл. 6.15.

Для смешивания жидкостей перспективно применение объем­ных смесителей - статических, роторно-пульсационных, электро­гидравлических, которые позволяют проводить процесс в непре­рывном режиме, обеспечивая высокую производительность, необ­ходимое качество смеси, снижение капитальных и текущих затрат.

Для смешения и усреднения сыпучих материалов с крупностью частиц до 5 мм и насыпной плотностью не более 1,3 г/см исполь­зуют планетарно-шнековые смесители периодического действия, представляющие собой коническую смесительную камеру с распо­ложенными в ней двумя шнеками (рис. 6.13).

Шнеки вращаются вокруг собственной оси, а наклонный шнек - еще и вдоль поверхности смесителя с помощью водила.

Для непрерывного процесса смешения сыпучих материалов с насыпной плотностью до 1,5 г/см3 удобен центробежный смеситель НДЦ-25 ВБК-01, состоящий из корпуса с крышкой, ротора, пита­ющей тарели, разгрузочной лопасти и неподвижного направляю­щего конуса, внутри которого установлен шнек (рис. 6.14).

Для этих же целей предназначены непрерывно действующие ленточные смесители типа НД-650, состоящие из горизонтального корытообразного корпуса, внутри которого размещены два ротора с
мешалками. На кон­це корпуса имеется разгрузочная каме­ра, внутри которой расположен рыхли­тель массы.

Для смешивания сыпучих материалов насыпной плотностью

О

Не более 1,7 г/см и для приготовления пастообразных ком­позиций динамиче­ской вязкостью 50 - 200 Па • с исполь­зуют центробежный волчковый смеситель ЦВ-630 ВРК перио­дического действия, а также планетар- но-лопастные сме­сители ПЛ-0,01 и ПЛ-0,04.

Для приготовле­ния липких и высо­ковязких компози­ций (с динамиче­ской вязкостью от

200 Па-с до 100 кПа-с) целесообразно использовать смесители пе­риодического действия с Z-образными лопастями типа ЗЛ (рис. 6.15), представляющие собой смесительную камеру, внутри которой расположены два Z-образных ротора, вращающихся в про­тивоположные стороны с различными скоростями.

Смесительная камера этого аппарата имеет рубашку для тер­мокондиционирования; при выгрузке она может опрокидываться.

Для приготовления высоковязких композиций в непрерывном режиме предназначен смеситель СНД-1500 (рис. 6.16), представля­ющий собой смесительную камеру, внутри которой размещены два ротора с мешалками. Камера имеет рубашку для термокондицио­нирования перемешиваемой массы. Выгрузка приготовленной ком­позиции производится через штуцер в конце смесительной камеры.

Смесители могут выпускаться с различным объемом смеситель­ной камеры и в разных исполнениях, пригодных для перемешива­ния взрывоопасных, коррозионноактивных и других материалов.

В некоторых процессах утилизации отходов используется бар - ботажное перемешивание. Такой способ заключается в пропуска­нии через жидкость многочисленных пузырьков воздуха, в резуль­тате чего она перемешивается с ним. Барботажное перемешивание целесообразно при необходимости интенсифицировать насыщение

Жидкости кислородом, в частности, оно используется при сжигании нефтесодержащих отходов, а также в процессах флотационного разделения суспензий и растворов. Перемешивающими устройства­ми при барботажном способе смешения являются всевозможные га­зораспределительные устройства.

Качество смешения оценивается гомогенностью смеси или за­вершенностью химических и физико-химических процессов (на­пример, коагулирования, растворения и др.). Существует множест­во способов контролирования качества смешения. На практике, как правило, оно определяется продолжительностью проведения процесса, которая устанавливается эмпирическим путем.

Процессы смешения могут быть охарактеризованы степенью однородности (коэффициентом неоднородности полученной смеси), интенсивностью и эффективностью перемешивания.

Интенсификация процессов перемешивания позволяет увели­чить поверхности раздела смешиваемых материалов и, как следст­вие, значительно ускоряет процесс, повышает производительность оборудования.