El objetivo del mezclado mecánico de partículas sólidas es obtener una mezcla tan uniforme como sea posible. Para lograrlo es necesario entender cómo se lleva a cabo, a qué velocidad ocurre, cuál es el grado de mezclado alcanzado, que variables de diseño y operación de un tipo de mezclador en particular afectan el mecanismo y la cinética del proceso. Con todo ello se busca que el mezclado de sólidos sea cada vez más una ciencia y no una actividad empírica. Por ello es necesario usar los principios básicos de la ingeniería que permitan comprender esta operación. _x000D_ El mezclado mecánico de sólidos es usado en numerosas industrias. En la industria de alimentos en particular se usa con el objetivo principal de reducir la falta de uniformidad y los gradientes de concentración, color y sabor entre las diferentes partes de una mezcla. El grado de uniformidad puede variar un poco, pero la mayoría de las veces es importante proporcionar una mezcla de sabor agradable, nutricionalmente balanceada y de textura adecuada que sea aceptada por el consumidor. La industria de alimentos depende en gran medida de esta operación para garantizar la entrega de un producto con propiedades constantes. Un mezclado satisfactorio debe producir una mezcla uniforme en el mínimo de tiempo con un mínimo de costo, potencia y mano de obra (Barbosa-Canovas et al., 2005)._x000D_ En este proyecto se plantea estudiar el mezclado de partículas sólidas en un mezclador horizontal convectivo de listones helicoidales debido a su versatilidad y uso común en la industria de alimentos. Sin embargo, el mezclado con este tipo de equipo sigue haciéndose de manera empírica con base en la experiencia en lugar de hacerlo con base en el conocimiento científico y de ingeniería fundamental de la operación._x000D_ El principal objetivo es evaluar el consumo de potencia asociado al mezclado, así como establecer las condiciones de operación que permitan alcanzar la homogeneidad de una mezcla de partículas sólidas en un tiempo de mezclado mínimo. Un segundo objetivo es evaluar el mecanismo de mezclado mediante la obtención y caracterización de una curva de mezclado. También se caracterizarán las propiedades de flujo de los sólidos por medio de pruebas de cizalla dado que es este tipo de esfuerzo el que promueve el movimiento en este tipo de mezclador._x000D_ Para todo ello, se plantea trabajar con una mezcla binaria formada por un componente soluble y uno insoluble en agua combinados en diferentes proporciones con el propósito de que el componente soluble sea el material trazador que permita, mediante la determinación de alguna propiedad física o química, conocer su distribución y concentración en diferentes regiones del mezclador. Esto requiere tomar muestras en diferentes puntos del recipiente de mezclado a lo largo del tiempo que dure la operación para determinar el grado de homogeneidad y el tiempo de mezclado. Ambas cantidades se relacionarán con el consumo de potencia para de esta forma comprender el funcionamiento del mezclador y de la operación misma. La geometría del impulsor será también tomada en cuenta a través de diferentes arreglos de los listones helicoidales. El tamaño de partícula será igualmente considerado. Los alcances de este proyecto atañen al macromezclado. Con ello se espera sentar las bases para en proyectos futuros estudiar el micromezclado y el escalamiento hacia mayores capacidades de este tipo de mezclador. Ello requiere técnicas más sofisticadas y equipos e instrumentos mas caros.

La contribución al avance del conocimiento planteada en este proyecto está relacionada con el diseño y la optimización de un mezclador convectivo mediante la comprensión del mecanismo y la cinética de mezclado y de las propiedades de flujo de los polvos, es decir, de parámetros que definen el macromezclado. Asimismo, desarrollar un modelo integral predictivo para estimar el impacto de las propiedades físicas y de flujo de las partículas sólidas sobre la homogeneidad de la mezcla._x000D_ Con todo lo anterior, se busca sentar las bases para posteriores estudios de micromezclado y escalamiento sobre criterios cada vez menos empíricos y más científicos fundamentados en principios básicos de ingeniería.