在裝置內向某一方向流動的流體受到某種影響（如擋板或攪拌器的作用）後，其中一部分流體發生反向流動並在流道橫截面上充分混合的現象。這種混合會影響裝置內流體濃度的分布和停留時間分布，進而影響到裝置的功效，故對許多均相和多相的分離過程和反應過程來說，返混問題至關重要。通常應該示蹤劑進行研究，並用渦流分散系統或佩里克數表示返混程度的大小。
基本介紹
- 中文名：返混
- 外文名：backmixing
定義,特徵,
定義
返混，又稱逆向混合，是一種混合現象。狹義地理解，它指連續過程中與主流方向相反的運動所造成的物料混合。這種混合的存在，影響了沿主流方向上的濃度分布和溫度分布，使濃度趨向於出口濃度。對於傳質過程，這樣的濃度變化使濃度推動力減小，從而減小了傳遞速度。對於反應過程，這樣的濃度變化使反應物濃度降低，產物濃度增加，從而使主反應速度降低和串連副反應速度增加，反應選擇性下降。在描述返混的模型中有兩個極限的模型，即全混流模型和活塞流模型。實際返混情況與活塞流偏差不大時常採用擴散模型，與全混流有偏差時常用多級全混流模型。在化工放大過程中，應充分考慮返混程度可能引起的變化。但是，返混並不總是有害因素，例如產物具有催化作用時，平行副反應級數高於主反應時，返混在一定程度上是有利的。返混使物料在設備內的停留時間的不均勻，造成停留時間的分布。不均勻流動同樣會造成停留時間的分布。因此，有些研究者認為，廣義地理解，返混廣義地泛指不同時間進入系統的物料之間的混合，包括物料逆流動方向的流動，例如：環流和由湍流和分子擴散所造成的軸向混合，及由不均勻的速度分布所造成的短路、停滯區或“死區”、溝流等使物料在系統中的停留時間有差異的所有因素。
返混的結果是物料呈一定的停留時間分布。狹義地說，返混專指物料逆流動方向的流動和混合。返混影響系統中的溫度分布和濃度分布，也影響反應過程和其他過程的結果。在化學反應工程的初創時期，曾把返混作為一種重要的反應器傳遞過程而進行廣泛研究。其後，返混的概念亦被用於傳熱過程和精餾、吸收、萃取等傳質分離過程的分析和研究。
特徵
返混是流動系統的內在流動特徵，一般不易直接測定。返混的研究通常是先簡化，然後假設流動模式（流動巨觀形態的簡化物理模式），以流動模型表示返混與物料停留時間分布的定量關係，並根據物料的停留時間分布來檢驗模型和估計模型參數。一定的返混流動模式會表現出確定的停留時間分布，但同樣的停留時間分布卻可能由不同的返混流動模式造成。所以從停留時間分布不能確切推測流動模式。
