در مهندسی فرآیند، اختلاط یک واحد عملیاتی است که شامل دستکاری یک سیستم فیزیکی ناهمگون با قصد تبدیل آن به همگن است. مثالهای آشنا شامل پمپاژ آب در استخر شنا برای همگن کردن دمای آب و تکان دادن و هم زدن پنکیک برای از بین بردن تودهها است. اختلاط برای اجازه دادن به انتقال حرارت یا انتقال جرم بین یک یا چند بخار، اجزا یا فاز انجام میشود. فرآیندهای صنعتی مدرن، تقریباً برخی از شکلهای فرآیند اختلاط را در بر میگیرند. برخی از مدلهای راکتورهای شیمیایی نیز مخلوطکن هستند. با تجهیزات مناسب میتوان یک جامد، مایع یا گاز را با جامد، مایع یا گاز دیگری مخلوط کرد. یک مخمر سوخت زیستی ممکن است به اختلاط میکروبها، محیطهای گازی و مایع برای داشتن بهترین نتیجه، نیاز داشته باشد؛ نیتروژن آلی نیاز به اختلاط اسید نیتریک غلیظ و اسید سولفوریک با یکفاز آلی آبگریز دارد. همچنین تولید قرصهای دارویی نیاز به اختلاط پودرهای جامد دارد. فرآیند عکس اختلاط، تفکیک است.
دستهبندی اختلاط
نوع فرآیند و تجهیزات مورد استفاده در فرآیند اختلاط، به حالتهای ماده (مایع، نیمه جامد یا جامد) و اختلاط بدون از دست دادن خواص مواد، وابسته است.
اختلاط مایع – مایع
اختلاط مایعات فرآیندی است که غالباً در مهندسی فرآیند اتفاق میافتد. طبیعت مادههای مخلوط شونده، نوع تجهیزات را مشخص میکند. اختلاط تک فاز نیاز به مخلوطکنهای با جریان زیاد و برش کم دارد درحالیکه اختلاط چند فازی به مخلوطکنهای با برش زیاد و جریان کم نیاز دارد. اختلاط گذرا یا مغشوش، معمولاً با توربینها یا پروانهها انجام میشود، اختلاط آرام با مخلوطکن لنگری یا مارپیچ انجام میشود.
اختلاط گاز – گاز
اختلاط گازها با عبارت کسر مولی گازها معمولاً بیان میشود. اختلاط گاز – گاز کاربردهای وسیعی دارد. برخی از این کاربردها عبارتاند از: گازهای محافظ برای جوشکاری، بستهبندی اتمسفر اصلاحشده در صنعت غذا، اختلاط گازها برای جوشاندن، اختلاط گازهای تنفسی برای غواصی، اختلاط گازهای پزشکی، فرایندهای تولید شیمیایی، ذخیره و تولید اتمسفر کنترلشده و اختلاط گازهای بخصوص برای کاربردهای آنالیز.
اختلاط جامد – جامد
در صنعت، ترکیب پودرها یکی از قدیمیترین فرآیندها است. دههها از ترکیب پودرها برای همگن کردن مواد حجیم استفاده میشده است. امروزه نیز از فرآیندهایی تقریباً مشابه در این زمینه در کاربردهای بسیاری استفاده میشود. برخی از کاربردها عبارتاند از: افزایش کیفیت محصول، اندودکاری ذرات، آمیختن مواد، خیس کردن، پراکنده کردن در مایع، متراکم کردن، تغییر خواص مواد کاربردی و ...