Mengprocessen

Mengprocessen zijn industriële en laboratoriumprocessen waarin twee of meer componenten worden samengebracht tot een gewenste verdeling, doorgaans met als doel homogeniteit, uniformiteit of specifieke distributie-eigenschappen. Een onderscheid wordt vaak gemaakt tussen solid-solid, liquid-solid, liquid-liquid en gas-liquid mengingen, en tussen batch- en continue processen.

In de praktijk zijn de belangrijkste mechanismen voor menging advektie, turbulente vervuing met shear, en diffusie. Bij vloeistof- en gasachtige systemen speelt turbulente innerschaalvermenging een grote rol, terwijl bij vaste stoffen vaak mechanische agitatie en krappe contactzones essentieel zijn. Kenmerken van een mengproces zijn de mate van homogeniteit, variatie in samenstelling en de tendency tot segregatie, vooral bij verschillende dichtheden, deeltjesgroottes of viscositeiten.

Proces- en apparatuurkeuzes hangen af van eigenschappen zoals viscositeit, dichtheidsverschil, volume, temperatuurgevoel en gevoeligheid voor shear. Veelgebruikte apparatuur omvat roerwerk en mengers zoals impellers (Rushton-turbine, pitched blade), roerstaarten en plaatmengen met roterende onderdelen, evenals statische mengers die zonder bewegende delen werken. Voor vaste stoffen wordt vaak gebruikgemaakt van tril-, schraap- of schudmengers; voor slurry en fijnkorrelig materiaal bestaan speciale blendingsapparatuur.

Modellering van mengprocessen gebruikt verbindings- en vermengdynamiek, populatiebalansen en computational fluid dynamics (CFD) om mengtijd, dispersie en schaalffactoren te beoordelen. Prestatie-indicatoren zijn onder meer t50- en t90-mengtijden, variatiecoëfficiënten en segregatie-indexen.

Toepassingen variëren van chemische productie en voedingsmiddelen tot farmaceutica en materialen, waarbij ontwerp, schaalvergroting en kwaliteitscontrole centraal staan. Veiligheid, slijtage, energieverbruik en het behoud van gewenste eigenschappen zijn steeds belangrijke ontwerpcriteria.