ПЕРЕМЕШИВАНИЕ. Сергей Чекрыжов VK TTÜ 20112 Перемешивание в жидких средах Технические способы получения жидких и газовых неоднородных систем. Виды перемешивания. - презентация

Презентация на тему: " ПЕРЕМЕШИВАНИЕ. Сергей Чекрыжов VK TTÜ 20112 Перемешивание в жидких средах Технические способы получения жидких и газовых неоднородных систем. Виды перемешивания." — Транскрипт:

2 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Перемешивание в жидких средах Технические способы получения жидких и газовых неоднородных систем. Виды перемешивания. Эффективность и интенсивность перемешивания, методы их оценки. Pасчёт мощности на механическое перемешивание

3 Сергей Чекрыжов VK TTÜ 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.

4 Сергей Чекрыжов VK TTÜ 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.

5 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Оценочные характеристики перемешивания n интенсивность перемешивания, n степень перемешивания, n ключевой компонент.

6 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Оценочные характеристики перемешивания Ключевой компонент - вещество, которое вносят в жидкость для перемешивания. Степень перемешивания - взаимное распределение компонентов после перемешивания: где x - относительная концентрация ключевого компонента во взятых пробах; n число проб.

7 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Относительная концентрация где Ф i - массовая доля ключевого компонента в пробе, Ф 0 - массовая доля ключевого компонента в системе,

8 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Интенсивность перемешивания Продолжительность достижения технологического результата. где К - интенсивность перемешивания, с -1 -продолжительность перемешивания, с

9 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Технологический эффект n Отношение скорости процесса при перемешивании и без; n Равномерность расположения фаз в суспензии или эмульсии

10 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Виды перемешивания перемешивание механическое; перемешивание пневматическое; перемешивание циркуляционное; перемешивание в потоке путём создания искусственной турбулизации.

11 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Механическое перемешивание n 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

12 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Реактор с мешалкой

13 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Г ВыВы

14 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Виды мешалок

15 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Виды мешалок

16 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Виды мешалок

17 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Виды мешалок однолопастные; многолопастные; пропеллерные; якорные; турбинные; рамные; шнековые. n Лопастные и рамные используются для перемешивания маловязких жидкостей, n пропеллерные – жидкостей умеренной вязкости, n турбинные – невязких и вязких систем, n якорные и шнековые – высоковязких и пластичных систем.

18 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Гидродинамика потока в сосуде с мешалкой

19 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Гидродинамика потока в сосуде с мешалкой

20 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Гидродинамика потока в сосуде с мешалкой

21 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Зависимость степени смешения от времени перемешивания

22 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Модифицированные критерии n Значение критерия Рейнольдса позволяет определить режим перемешивания: Re м 100 –турбулентный режим.

23 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Критерий Рейнольдса n 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,

24 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Критерий Эйлера (модифицированный) где ΔΡ - разность давлений между передней (со стороны набегания потока) и задней плоскостями мешалки, Па; K N - фактор мощности; Ρ - плотность перемешиваемой системы,

25 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Пневматическое перемешивание n Через жидкую систему барботируют газ (воздух или пар). n Не рекомендуется использовать при перемешивании вязких жидкостей, n при перемешивании систем, содержащих жир и вещества, способные к окислению

26 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Пневматическое перемешивание 1 – барботер; 2 – корпус; 3 - паропровод

27 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Пневматическое перемешивание

28 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Циркуляционное перемешивание n Жидкостную систему многократно пропускают через насос по замкнутому циклу «насос-емкость». Используют для получения устойчивых эмульсий или суспензий n Насосы центробежные или струйные;

29 Сергей Чекрыжов VK TTÜ

30 Сергей Чекрыжов VK TTÜ Перемешивание в потоке путем создания искусственной турбулизации n 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. n Жидкости не вязкие, взаимнорастворимые