Folyadékok keverése ~ leginkább valamely technológiai művelet megkönnyítése a célunk Folyadék és szilárd fázis keverése: Szuszpenzió előállítása, fenntartása centrifugálás előtti –egyenletes betáplálás megvalósítása-stb.). Folyadék – gázfázis ~ : Folyadékok összekeverése: ( nem elegyedő folyadékokra ) Szuszpenziók előállítása (pl. szolvens extrakciónál ) Az érintkezési felület növelésével javítjuk az anyagátvitelt. Pl. abszopció, flotálás…. Alkalmazása célszerű, ha: folyadék mennyiség > gáz mennyiség A keverés hatása a hőátvitelre: Kényszerített áramlást eredményez => hőátadás javul => Hőátvitel javulása

A tökéletesen kevert műveleti egység ( „üst” ): V [m3] Az üst térfogata: Stacioner állapot

1/a. Síklapátos, ( lassú keverők ): fordulatszámuk alacsony 20…40 1/min (vK=1..3m/s) áramlási irány tangenciális A készülék fala mellett „bolygatnak”

1/b. Propellerkeverők: ( axiális keverők ) -fordulatszámuk nagy (vK=5..10m/s) ,(=>közvetlen motorhajtás) -erős axiális áramlást keltenek -Nagy folyadéktömegek keverésére alkalmas Szárnylapátjai mértani csavarfelületek („hajócsavar”)

A keverő elhelyezése: Mély tölcsér, habzás, rossz átkeveredés Erős axiális (tengely irányú) áramlás

Mély tölcsér, habzás, rossz átkeveredés megakadályozása 2 Terelőlemezek beépítésével

Mély tölcsér, habzás, rossz átkeveredés megakadályozása 1

1/c. Turbinakeverők, („turbókeverők”), (radiális keverők): Centrifugális szivattyú járókerekéhez hasonló működés Sugárirányú áramlást keltenek Nagy nyíróerőket hoznak létre => Előnyösen használhatók: - emulgeálás - diszpergálás - nagy viszkozitású anyagok keverése Gyors keverők, : n = 50…1800 1/min, vKER = 6…15 m/s

Centrifugális szivattyú járókerekéhez hasonló működés

Nyitott turbinakeverők (elterjedtebbek) Nagy viszkozitású anyagokhoz Ívelt lapátozású keverő

Tárcsás turbinakeverők:

Mechanikus ( forgó ) keverők teljesítményigénye: PELM : a keverő elméleti teljesítményigénye ξ : a keverőelem ellenállástényezője ρ : a kevert közeg sűrűsége n : a keverő fordulatszáma dK : a keverőelem külső átmérője

Áramlásképző berendezések: -alacsony fordulatszám -nagy vízmennyiségek mozgatására képes -pl. eleveniszapos medencékben,..

A gravitáció

Injektálás a csőfalból:

Injektálás a csőtengelyben:

Fojtótárcsás vegyszerbekeverés

„In –line „ keverők A+B A B

4.Statikus keverők:

Pelyhesítő berendezések:

A környezetvédelmi gyakorlatba rendkívül gyakori az O2 bevitel (elnyeletés, abszorpció) folyadékokba; az O2 rendszerint a levegő részeként áll rendelkezésünkre, a folyadék többnyire víz, vagy vizes oldatnak tekinthető. A művelet lényege: „ O2 abszorpciója vízben” Az anyagátadás jelentősen növelhető keveréssel. A keverés hatása általánosan: Több apró buborék => nagyobb fajlagos („átadási”) felület Nő a buborékok tartózkodási ideje (méret => úthossz nő ) A kényszeráramlás hatására az anyagátadás javul Az anyagátagás alapelveit: Lásd: Műv.-I. !

Oxigénbevitel (folyadékba = víz); (abszorpció, lásd: Műv.-I.): Az abszorpció sebessége: Folyadékoldali: tényező lásd: Műv.-I.

Az átadás felülete = ? (mérhető?) Mérhető? Célszerűbb lenne a koncentráció változás( „c” ) alkalmazása Az átadást vonatkoztassuk térfogategységre! Az egyenletet a „térfogattal osztva”

Az összefüggést átalakítva: Oxigénfelvételi teljesítmény: Bővített anyagátadási tényező

A különböző levegőztető ( O2 elnyelető ) berendezések hatékonyságénak ( gazdaságosságának ) megítélési mérőszámai lehetnek: Fajlagos oxigénbeviteli teljesítmény: Oxigénhasznosítási tényező: (a bevitt O2 –ből mennyi hasznosul ( abszorbeálódik ?)

Gázelnyeletés keveréssel: ( célja: abszorpció, pl Gázelnyeletés keveréssel: ( célja: abszorpció, pl. O2 elnyeletés => lásd. Pr.-II. mérés ) Turbinakeverő A keverés hatására a buborékok: -fajlagos felülete növekszik -tartózkodási ideje is növekedik Buborékoltatás Az anyagátadás javul

Csőtengely Szívó hatás gázkiáramlás

A fertőtlenítésről: ( Cóli-bakt.-ra számítunk) 1.Melegítés ( pl. 60 0C, 15 min ) 2.Klórozás ( klórmész stb. ) 3.Ózon (jobban oldódik mint az O2 , de MAK=0,1ppm, …egyéb előnyök <—> „klórozás” ) 4.UV-sugárzás 5.Ultrahang 6.Oxidáló szerek (KMnO4), ezüstsók…