Mezclado y calidad. definición de la operación de mezcla. generalidades de llevar acabo la operación de mezcla.

1. Mezclado de sólidos.
Mecanismos de mezclado.
Control de homogeneidad.
Equipos de mezclado.
INTRODUCCIÓN
Mezclado y calidad
Definición de la operación de mezcla
Generalidades sobre la forma de llevar
a cabo la operación de mezcla

2.  La definición de la mezcla se ha basado
tradicionalmente en la disposición
aleatoria de los componentes, pero hoy es
necesario incluir la colocación ordenada,
pues una y otra influyen en las
características finales de la materia prima
o producto
 Es preferible considerar blend una forma
de mezcla suave y usar el verbo mezclar o
ligar, pues las diferencias entre mix y
blend son mínimas. De hecho, los
mezcladores (las mezcladoras) se
denominan en inglés mixers o blenders. Se
conocen tres mecanismos esenciales de
mezcla:

3. MEZCLADORES
En la industria se cuenta actualmente con numerosos tipos de
mezcladores, volteadores con cascos gemelos, de cono doble,
tambor horizontal, de cinta, de gusano vertical, maza trituradora de
lotes, maza trituradora continua, de rotores gemelos, de rotor
simple y de turbina. Ver figura 1.
Los mezcladores de polvos son equipos relativamente sencillos y con
costos de capital poco elevados. Por esta razón existe una cantidad
muy variada de ellos.
Haciendo a un lado las muchas patentes de diseño de estos equipos
en el mercado, la mayoría de los mezcladores se pueden clasificar
de acuerdo al mecanismo empleado:
Mezcladores volteadores
Mezcladores convectivos
Mezcladores de alta cizalla
Mezcladores fluidizados
Mezcladores de salto
Mezcladores multipropósito.

4. Tipos
de
equipos
para
el
mezclado
de
sólidos

5. DESPLAZAMIENTOS DE LAS PARTÍCULAS
DENTRO DE UNA MEZCLA
 Mecanismo aleatorio o difusivo.- Por difusión
(diffusion, minimixing), cuando se produce la
transferencia de partículas aisladas de un
componente a regiones ocupadas por otro
 Mecanismo convectivo o envolvente.- Por
convección (convection, macromixing),en la que un
grupo de partículas de un componente se traslada
en bloque a regiones ocupadas por otro
 Aparición de planos de corte o cizalla.- Por
cizallamiento (shear), categoría ésta que no deja de
ser una variante de la convectiva

6.  MEZCLA ORDENADA Y MEZCLA
ALEATORIZADA
 CINÉTICA DEL MEZCLADO
 SITUACIONES DE MEZCLA SEGREGADA
 PROCEDIMIENTOS PARA EL
ORDENAMIENTO REGULAR DE UNA
MEZCLA
División y recombinación sucesiva de los
materiales
Uso de fuerzas de adhesión
Uso de técnicas de recubrimiento

7. HOMOGENEIDAD DE LAS MEZCLAS E ÍNDICES DE
MEZCLADO (Problema 1)
DISPOSITIVOS DE MEZCLADO
I. Mezcladores discontinuos
A. De armazón rotatorio
* Sin medios agitadores: cilíndricos,
cúbicos, forma de V, doble cono.
* Con medios agitadores: forma de V,
doble cono B De armazón estacionario
* Con sistemas de mezclado móviles: de
cinta, forma de sigma, planetarios,
cónicos o de tornillo
* Con pala mezcladora + pala agitadora:
cilíndricos, cubas de fondo redondeado
* con corrientes de aire como medio de
agitación
II. Mezcladores continuos: cilíndricos, “zig-zag”

8. POSIBLES DESPLAZAMIENTOS DE
LAS PARTÍCULAS
DENTRO DE LA MEZCLA

9. CINÉTICA DEL MEZCLADO

20.  Los procesos de mezcla en continuo constituyen una
alternativa interesante a los tradicionales procesos
discontinuos y presentan las siguientes ventajas:
- Control eficiente del proceso
- Alto aprovechamiento de las instalaciones
- Automatización sencilla
- Poca necesidad de espacio
- Uso optimizado de la energía
 Mezcladora de procesos
Una mezcla de alta eficacia es un requisito fundamental
para los siguientes procesos:
- Transferencia de calor y de frío
- Recubrimiento y revestimiento de partículas sólidas
- Aglomeración, granulación
- Reacción
- Adición de sustancias activas líquidas o aromas
- Dispersión

21. Mezcladora en continuo: ejemplos de campos de aplicación
Sector Aplicación
Alimentación
Cereales, muesli Mezclas de azúcar (azúcar gelificante, Donuts,
etc.)
Leche en polvo y alimentación para lactantes
Bebidas dietéticas de desayuno
Alimentos dietéticos
Micromezcla de yodo y flúor
Adición de vitaminas
Química
Mezclas previas para procesos de extrusión (p. ej. cerámica técnica)
Detergentes (p. ej. adición de enzimas)
Pesticidas
Fertilizantes
Materiales de construcción
Industria del plástico
Revestimiento y recubrimiento de granulado
PVC
Polipropileno
Polietileno
Recubrimientos de plástico
Aditivos para plásticos

22. Principio de mezcla
La dispersión axial compensa las
variaciones de concentración en la alimentación
del producto, y el resultado es una distribución
definida del tiempo de permanencia.
Por dispersión radial se entiende la mezcla por
rotación. El movimiento de proyección produce
un transporte intensivo del material y crea una
zona de flujo en la que se pueden aplicar los fluidos uniformemente.
 Los componentes iniciales se pesan continuamente por medio de los sistemas de
dosificación y se introducen en la cámara de mezcla según la formulación.
 La mezcladora en continuo ofrece una combinación óptima de efectos de mezcla
radial y axial (dispersión) teniendo en cuenta la finalidad y el tipo de dosificación de
componentes.

23.  La mezcladora adecuada para cada uso previsto
Mezclas: sólidos / sólidos
Mezcla de productos en polvo como aditivos, componentes de
detergentes o ingredientes en forma de trozos o de granos, como
cereales o granulados de plástico. Es posible procesar productos con
características especiales, como también una distribución muy fina y
amplia del tamaño del grano, o diferentes densidades específicas.
Gracias a la relación óptima entre el volumen de la mezcladora y el
rendimiento, el proceso de mezcla se realiza cuidadosamente, con
rapidez y respetando las diferentes propiedades del producto a
granel.
Ejemplos
- Azúcar gelificante
- Leche en polvo con aditivos de vitaminas y minerales
- Especias
- Aditivos con granulados de plástico
- Materias primas para la extrusión de cerámica

24. Sólido con adición de líquidos
Los productos a granel son rociados o regados con aromas, aglutinantes
u otros líquidos. Lo principal es evitar la formación de grumos, la
absorción o la aglomeración del líquido con el producto.
La mezcladora se diseña mediante el tamaño, el número y la ubicación
de los puntos de alimentación, la tobera o el tiempo de permanencia,
entre otros factores.
Ejemplos
- Café instantáneo con aroma
- Mezcla de muesli
- Alimentos para untar en el pan
- Sustancia portadora con perlas de vidrio y aglutinantes expandidos

25. Líquido con sólidos
La proporción entre el sólido y el líquido puede ser del
50% o superior. El producto de la mezcla permanece en
una fase entre líquida y viscosa.
Ejemplos
- Masas de recubrimiento para dulces y golosinas
- Aglutinantes para procesos de pegado
- Mezclas viscosas