|
2.1 Общие сведения о процессе перемешивания
Перемешивание - один из наиболее распространённых процессов химической технологии. Аппараты с
перемешивающими устройствами используются для проведения весьма разнородных технологических процессов, таких как кристаллизация, абсорбция,
экстрагироввание, гомогенные и гетерогенные химические реакции и т.д.Перемешивание можно рассматривать как способ интенсификации
процессов распределения растворённых веществ, взвешенных частиц и теплоты, а также диспергирования капель и пузырьков
жидкости путём приведения её в вынужденное движение
Традиционный вид оборудования для перемешивания -
вертикальный цилиндрический аппарат с мешалкой, ось вращения которой совпадает с осью аппарата. Такая
конструктивная схема наиболее рациональна; она сложилась более двух тысяч лет назад и до сих пор не
претерпела принципиальных изменений. Основными элементами таких аппаратов являются корпус, привод,
уплотнение, вал и мешалка. Конструкции этих элементов детально описаны в справочных пособиях [2,3]
Конструктивным элементом, непосредствено
предназначенным для приведения жидкости в вынужденное движение, служит мешалка. По типу организации
потоков жидкости в аппарате различают мешалки, обеспечивающие преимущественно радиальное, тангенциальное
и осевое течение. В промышленных аппаратах возможны различные сочетания этих типов течения.По устройству
лопастей различают лопастные, пропеллерные, турбинные и специальные мешалки.
По величине отношения радиусов аппарата и
мешалки Gd мешалки подразделяются на две категории. Якорные и рамные мешалки применяются при
значениях Gd=1,05-1,25, их принято использовать для перемешивания жидкостей повышенной вязкости,
особенно в случаях подвода или отвода теплоты через рубашку.Поскольку скорость жидкости вблизи
стенки аппарата увеличивается с уменьшением Gd, одной из областей применения якорных и рамных мешалок
является также перемешивание суспензий частиц, обладающих склонностью к налипанию на стенки.
Ко второй категории относятся лопастные, турбинные,
пропеллерные и другие мешалки, используемые обычно при Gd >1,5
К специальным относят мешалки менее распространённые или сравнительно новые:
- Барабанные мешалки создают значительный осевой поток и применяются для проведения газожидкостных реакций, получения эмульсий, взмучивания осадка
- Дисковые мешалки применяются для перемешивания жидкостей в V=4 м3 и допускают скорости вращения до 3000об/мин
- Вибрационные мешалки применяются для осуществления перемешивания в аппаратах V=3000 м3, преимущественно при повышенном давлении.
- Ленточные и шнековые мешалки применяются для перемешивания неньютоновских жидкостей.
|
|