Способы перемешивания в жидких средах. Схемы установок

Цели: 1) создание однородной системы из дисперсных фаз; 2) интенсификация процессов теплообмена и массообмена. Три способа перемешивания в хим. промышленности:

1) механическое перемешивание - за счет ввода механической энергии в объем (с помощью мешалок). Этот вид перемешивания имеет преимущественное значение в химических и нефтехимических производствах.

2) пневматическое перемешивание-осуществляется путем пропускания газа через слой перемешиваемой жидкости. Сжатый газ поступает в аппарат, наполненный жидкостью. Газ распределяется барометром. Газ, выходящий через отверстия в трубах, перемешивает жидкость.

Интенсивность перемешивания: [a]=[м³/(м²*мин)] – кол-во воздуха, подаваемое через сечение аппарата в единицу времени. Режим 0,4-слабая интенсивность перемешивания; 0,8-средняя; 1,2 – интенсивное перемешивание. Пневматическое перемешивание имеет ограниченные области применения-когда допускается контакт с газом перемешиваемой жидкости и перемешивание осуществляется кратковременными периодами.

3) циркуляционное перемешивание-производится многократным прокачиванием жидкости через систему аппарат-циркуляционный насос-аппарат. Применяется: при перемешивании вредных веществ; для перемешивания веществ, для которых контакт с кислородом воздуха недопустим.

Интенсивность циркуляционного перемешивания определяется кратностью циркуляции: n=Q/Vр-отношение секундной производительности циркуляционного насоса к рабочему объему перемешиваемой среды. В соответствии с n обеспечивается та или иная интенсивность перемешивания. n – сколько раз обновится в секунду объем жидкости, находящийся в емкости.

Эффективность перемешивания – определяется двумя способами в зависимости от целей.

Для 1-ой цели: 1) определяются концентрации дисперсных частиц в разных точках объема. 2) определяем среднеарифметическое значение концентрации. 3) определяем среднее отклонение от среднего значения: х= ±∆х

Для разных аппаратов сравниваем ∆х. Чем оно меньше, тем эффективность выше. Процесс длительный.

Для 2-ой цели: К_Т1/К_Т2 – коэффициенты пропорциональности в уравнении кинетических законов или К_М1/К_М2 – коэффициенты массы.

К_Т1/К_Т2 >1 – эффективнее 1 аппарат.