Folyadékok keverése ~ leginkább valamely technológiai művelet megkönnyítése a célunk Folyadék és szilárd fázis keverése: Szuszpenzió előállítása, fenntartása.

Az előadások a következő témára: "Folyadékok keverése ~ leginkább valamely technológiai művelet megkönnyítése a célunk Folyadék és szilárd fázis keverése: Szuszpenzió előállítása, fenntartása."— Előadás másolata:

1 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

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

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

4 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”)

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

6 Mély tölcsér, habzás, rossz átkeveredés megakadályozása 2
Terelőlemezek beépítésével

7 Mély tölcsér, habzás, rossz átkeveredés megakadályozása 1

8

9 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

10 Centrifugális szivattyú járókerekéhez hasonló működés

11 Nyitott turbinakeverők (elterjedtebbek)
Nagy viszkozitású anyagokhoz Ívelt lapátozású keverő

12 Tárcsás turbinakeverők:

13

14 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

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

16 A gravitáció

17 Injektálás a csőfalból:

18 Injektálás a csőtengelyben:

19 Fojtótárcsás vegyszerbekeverés

20 „In –line „ keverők A+B A B

21

22

23

24 4.Statikus keverők:

25 Pelyhesítő berendezések:

26

27

28

29 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. !

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

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

32 Az összefüggést átalakítva:
Oxigénfelvételi teljesítmény: Bővített anyagátadási tényező

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

34 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

35 Csőtengely Szívó hatás gázkiáramlás

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48 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…

49

50

51

52

53