Homogenisieren

Ziel eines jeden Mischvorgangs ist es, die für den Prozeß erforderliche Homogenität im gesamten Behältervolumen zu erreichen. Konzentrations- bzw. Temperaturgradienten ergeben sich durch Produktzugaben, Stoffübergänge, chemische Reaktionen sowie durch Wärmezu- oder -abfuhr. Diese Problematik tritt im einphasigen wie im mehrphasigen System auf.

Turbulentes Mischen
 
Umfangreiche Grundlagenuntersuchungen vieler Autoren sowie Messungen in Betriebsbehältern ergaben, daß in bewehrten Rührbehältern die Mischzeitcharakteristik eine Konstante ist. Dies gilt generell für den turbulenten Strömungsbereich und für zwangsfördernde Rührsysteme auch im laminaren Bereich.
 
Laminares Mischen
 
Zur Erreichung eines definierten Mischergebnisses ist die Erfassung des gesamten Behältervolumens durch die laminare Strömung Voraussetzung. Die mit dem Rührerdurchmesser gebildete Re-Zahl stellt insbesondere bei Rührorganen mit geringen Wirkzonen nur eine unzulängliche Beschreibung des Strömungszustandes im gesamten Behälter dar. Die dimensionslose Mischzeit steigt für diese Rührorgane deshalb bereits an, obwohl die Strömung rein rechnerisch noch turbulent ist.

Mehrstufige Rührorgansysteme mit einem großen Durchmesserverhältnis, wie beispielsweise bei übereinander angeordneten EKATO VISCOPROP-Rührern, eignen sich für Re-Zahlen > 50.

Bei hohen Viskositäten, wie sie bei der Polymerisation von Polyamiden, Polyestern oder Polystrol vorkommen (bis zu 1000 Pa·s), können nur noch zwangsfördernde Rührorgane wie der EKATO PARAVISC-Rührer oder der Wendelrührer eine ausreichende Homogenisiergüte sicherstellen. Hierdurch wird auch bei extrem niedrigen Re-Zahlen eine den ganzen Prozeßraum umfassende Zirkulationsströmung erwirkt.