ЗМІШУВАННЯ

ЗМІШУВАННЯ — процес отримання однорідних сумішей (суспензій, емульсії та розчинів) або інтенсифікації теплообміну та масообміну у фармацевтичному обладнанні. Способи З. і вибір апаратури для нього визначається метою З. та агрегатним станом речовин, які змішуються. Розрізняють 2 основні способи З.: механічний (за допомогою мішалок різної конструкції) та пневматичний (за допомогою стиснутого повітря або інертного газу). Найбільш важливими характеристиками змішувального устаткування є ефективність (характеризує якість проведення процесу З.) та інтенсивність (визначається часом досягнення заданого технологічного результату або числом обертів мішалки при фіксованій тривалості процесу). Найбільше поширення у фармацевтичній технології отримало З. з уведенням у середовище, що змішується, механічної енергії зовнішнього джерела. Механічне З. відбувається за допомогою мішалок. При механічному З. розрізняють 2 режими: ламінарний та турбулентний. Ламінарний режим (ReM = nЧd2Чr/m <30, де nЧ — кількість обертів мішалки за одиницю часу; dЧ — діаметр мішалки; r, m — густина та в’язкість рідини) відповідає З., при якому рідина повільно обтікає ребра лопаті мішалки, зачіпляється лопатями та обертається разом з ними. При ламінарному режимі змішується тільки той шар рідини, який безпосередньо прилягає до лопаті мішалки. Зі збільшенням кількості обертів збільшується опір середовища обертання мішалки, що приводить до турбулізації межевого шару та відтворення турбулентного кормового сліду у просторі за лопатями, які рухаються. При значеннях ReM >100 виникає розвинутий турбулентний режим З., який характеризується значно більшою ефективністю та інтенсивністю. Устаткування для З. містить 3 основні частини: мішалку, вал та привід. Мішалка — робочий елемент пристрою, встановлений на вертикальному або горизонтальному валу. За конструкцією мішалки діляться на лопатеві, пропелерні, турбінні та спеціальні. За типом потоку рідини, що відтворюється в апараті, розрізняють мішалки, які забезпечують тангенційний (рідина рухається концентричними колами, паралельними до площини обертання мішалки), радіальний (рідина рухається від мішалки до стінок апарата перпендикулярно до осі обертання мішалки), осьовий (рідина рухається паралельно до осі обертання мішалки, що дає змогу здійснювати З. у всьому об’ємі) та змішаний потоки. Пневматичне З. стиснутим інертним газом або повітрям застосовується за умов, коли рідина, яка змішується, характеризується високою хімічною активністю і швидко руйнує механічні мішалки. З. стисненим газом проводять в апаратах з барботерами або центральною циркуляційною трубою. При розрахунках барботерів витрату газу на 1 м2 вільної поверхні визначають так: для слабкого З. — 0,4 м3/хв, для середнього — 0,8 м3/хв, для інтенсивного З. — 1,0 м3/хв.

Брагинский Л.Н., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание жидких сред. Физические основы и инженерные методы расчета. — Л., 1984; Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Л., 1987; Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Под ред. И.А. Щупляка. — Л., 1975.