Содержание
-
Химическая технология:что нового?
Вадим К. Хлесткин, к.х.н. Новосибирский государственный университет Лекция 3. Перемешивание, способы, практическая реализация.
-
Перемешивание в жидких средах
Виды перемешивания. Эффективность и интенсивность перемешивания, методы их оценки. Расчет мощности на механическое перемешивание.
-
Перемешивание
Перемешивание состоит в многократном относительном перемещении макрочастиц объема среды под действием импульса (количества движения), передаваемого ей побудителем - струей жидкости или газа, насосом, мешалкой и т.д. Процесс перемешивания используют для получения однородной или неоднородной жидкостной системы.
-
Цели перемешивания
перемешивание жидкости с жидкостью, жидкости с твёрдым веществом, жидкости с газом; перемешивание с целью сохранения гетерогенной системы и предотвращения расслоения, выпадения осадка или всплывание лёгких фракций; перемешивание с целью интенсификации тепло –и массообменных процессов. 10.12.2017
-
Оценочные характеристики перемешивания
интенсивность перемешивания, степень перемешивания, распределение ключевого компонента в среде. 10.12.2017
-
Ключевой компонент - вещество, которое вносят в жидкость для перемешивания. Степень перемешивания - взаимное распределение компонентов после перемешивания (формула Хигсона – Тени): где Хi - относительная концентрация ключевого компонента во взятых пробах; n - число проб. 10.12.2017
-
Относительная концентрация
где Фi – массовая или объемная доля ключевого компонента в пробе, Ф0 - массовая или объемная доля ключевого компонента во всей системе. 10.12.2017 перемешивание Взятые пробы или для
-
10.12.2017 Готовится работа по перемешиванию «на лету» многих тонн песка в нескольких тоннах гидрогеля. На снимках – транспорт для перевозки песка.
-
10.12.2017 Наполняются машины для подачи песка.
-
10.12.2017 Песок поступает в устройство дозирования. (Песок смешивается с гелем.)
-
Интенсивность перемешивания
Важна для определения времени, необходимого для достижения технологического результата(определенной степени перемешивания I). K = I/t где К - интенсивность перемешивания, с-1 t -продолжительность перемешивания, с 10.12.2017
-
Технологический эффект
Отношение скорости процесса при перемешивании и без; Равномерность расположения фаз в суспензии или эмульсии 10.12.2017
-
Наиболее распространенныевиды перемешивания
перемешивание механическое; перемешивание пневматическое; перемешивание циркуляционное; перемешивание в потоке путём создания искусственной турбулизации. 10.12.2017
-
Механическое перемешивание
Основано на применении различного рода мешалок, располагаемых в каких-либо емкостях и совершающих вращательное движение, которое и осуществляет перемешивание компонентов, содержащихся в емкости за счет циркуляции жидкости. Три вида течения: Тангенциальное; Радиальное; Осевое. 10.12.2017
-
Виды мешалок:
однолопастные; многолопастные; рамные; пропеллерные; турбинные; якорные; шнековые Лопастные и рамные используются для перемешивания маловязких жидкостей, пропеллерные – жидкостей умеренной вязкости, турбинные – невязких и вязких систем, якорные и шнековые – высоковязких и пластичных систем. 10.12.2017
-
10.12.2017 Dispersimaxс полым валом при вращении захватывает газ из внутреннего объема реактора, и барботирует его через жидкость. Хорошо подходит для реакций газ – жидкость в средах с низкой вязкостью. Турбина с прямыми лопастями подходит, когда требуется большое усилие в радиальном направлении. Турбина с наклонными лопастями создает осевой поток и особенно хороша, когда использование волнорезов не желательно. Поток может быть восходящим или нисходящим, в зависимости от наклона лопастей. Пропеллер также создает осевой поток и хорош для жидкостей с низкой вязкостью. Якорь – для создания радиального потока при невысоких скоростях и хорош для вязких жидкостей (5 – 50 Па*с). Ленточный – в средах с высокой вязкостью (полимеры и др). Работает на невысоких скоростях. Как и якорь, обеспечивает хорошую теплопередачу в вязких жидкостях.
-
10.12.2017
-
10.12.2017 I – якорная; II – пропеллерная; III – турбинная с плоскими лопатками; IV – лопастная; V – рамная; VI – шнековая; VII – ленточная
-
Критерий Рейнольдса
Критерий Рейнольдса в случае процессов перемешивания имеет следующий вид: где n - частота вращения мешалки, с-1; d - диаметр мешалки, м; γ - коэффициент кинематической вязкости перемешиваемой жидкости. 10.12.2017
-
Модифицированные критерии
Значение критерия Рейнольдса позволяет определить режим перемешивания: Reм1000 –турбулентный режим. 10.12.2017
-
Критерий Эйлера (модифицированный)
где ΔΡ- разность давлений между передней (со стороны набегания потока) и задней плоскостями мешалки, Па; KN- фактор мощности; Ρ- плотность перемешиваемой системы, N - мощность двигателя (рассчитывается, а KNопределяется по таблице по числу Рейнольдса) 10.12.2017 5
-
10.12.2017 Зависимость мощности от Re для разных мешалок. Шестилопастная дисковая турбина Шестилопастная дисковая турбина, 45o Двулопастная мешалка «Морской» пропеллер «Морской» пропеллер Двулопастная мешалка Шестилопастная дисковая турбина, 45o Шестилопастная дисковая турбина
-
10.12.2017
-
Пневматическое перемешивание
Через жидкую систему барботируют газ (воздух или пар). Не рекомендуется использовать при перемешивании вязких жидкостей, при перемешивании систем, содержащих жир и вещества, способные к окислению 10.12.2017
-
1 – барботер; 2 – корпус; 3 - паропровод 10.12.2017
-
Циркуляционное перемешивание
Жидкостную систему многократно пропускают через насос по замкнутому циклу «насос-емкость». Используют для получения устойчивых эмульсий или суспензий Насосы центробежные или струйные; 10.12.2017
-
10.12.2017
-
10.12.2017
-
Перемешивание в потоке путем создания искусственной турбулизации
За счет многократного изменения направления движения потока, приводящее к возникновению интенсивной турбулизации, или за счет движения жидкости то в радиально расширяющемся, то в радиально сходящемся потоке. Жидкости не вязкие, взаиморастворимые 10.12.2017
-
10.12.2017
-
10.12.2017
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.