Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Лабораторная техника -> Стренк Ф. -> "Перемешивание и аппараты с мешалками" -> 46

Перемешивание и аппараты с мешалками - Стренк Ф.

Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Под редакцией Щупляка И.А. — Л.: «Химия», 1975. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): mesch.djvu
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 133 >> Следующая

Системы, перечисленные в пунктах 1 и 2, могут в некоторых случаях вести себя как неньютоновские жидкости. При проектировании аппаратов для перемешивания неоднородных систем следует проверить условия образования двухфазной системы, рассчитать межфазную поверхность, мощность, расходуемую на перемешивание, а затем условия теплопередачи или массопередачи в данной системе. Ниже будут рассмотрены некоторые проблемы, связанные с гидравликой перемешивания таких систем,
УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ В АППАРАТАХ С МЕШАЛКАМИ
Образование суспензии (взвеси зерен твердого тела в жидкости) в аппарате с мешалкой возможно при соответствующих осевых скоростях жидкости в аппарате, ниже которых частицы твердого тела будут опускаться на дно аппарата, образуя осадок.
Многие авторы считают, что достижение такого состояния связано либо с определенной расходуемой на перемешивание мощностью N„1 рассчитываемой на единицу объема перемешиваемой жидкости
Рис. II1-34. Образование суспензии (взвеси) в аппарате с мешалкой.
1104, 225, 245], либо с определенным минимальным значением критерия Рейнольдса Ке0, либо с минимальным числом оборотов мешалки п0 178, 164, 245].
Нелегко определить момент, когда зерна твердого тела полностью поднимутся со дна сосуда и распределятся по жидкости, образуя взвесь. Это может быть сделано визуально, если аппарат прозрачен (рис. Ш-34), или с помощью проб, взятых по всему объему аппарата, и расчета степени перемешивания системы.
Следует, однако, отметить, что создание взвеси не равнозначно получению равномерной концентрации частиц твердого тела в жидкости во всем объеме аппарата. Часто такого состояния добиться
139
невозможно. Впрочем, это и не обязательно. Если, например, аппарат с мешалкой для создания взвеси выполняет роль реактора, используемого для проведения реакции между твердым телом и жидкостью или предназначенного для растворения твердого тела в жидкости, равномерная концентрация взвеси во всем объеме аппарата существенного значения не имеет, но важно, чтобы все частицы твердого тела находились в жидкости во взвешенном состоянии и чтобы была создана достаточно большая турбулентность жидкости вокруг зерен в целях уменьшения толщины ламинарного слоя на границе жидкость—твердое тело.
Пользуясь методом анализа размерностей, можно вывести общую функцию, описывающую минимальное число оборотов /г0, при котором образуется взвесь. Принимая во внимание число переменных, входящих в формулы для свободного осаждения шарообразных частиц
и70 = /(<га".Ус, У*. Чс. 8)
и в уравнения для осевой скорости жидкости в аппаратах с мешалками (без учета расстояния от оси аппарата)
и>г=Н(п, &, Ус, г\с)
и учитывая дополнительно влияние концентрации частиц твердого тела во взвеси, т. е. пропорции т$1тс, и возможное влияние трех основных геометрических параметров аппарата с мешалкой И, Н и к, получим общую функцию:
п0=1(п, д, ус, г\с> ?8, Ув, Щ, «в. Б, Н, к) (II1-82)
где индекс «с» относится к жидкости, а индекс «$» — к твердому телу (зернам).
После преобразования приведенной выше функции с помощью метода анализа размерностей получаем зависимость
_//Л_г?2_ 11 т* тс й5 Р н
Ч Ч? ' Ус' Ус*3 ' Ус№* й> й ' (I
, А) (Ш-83)
которая может быть преобразована за счет включения в нее концентрации твердых частиц во взвеси X — т$/тс:
уссР ус& а1* 4 ч й ) \ а ) и
ус<1.3 ?3 4 ч л ) \ й )
Отсюда следует, что вместо двух приведенных выше модулей достаточно использовать концентрацию X. >
Таким образом, функция (Ш-83) может быть записана в более краткой форме:
п0 ^ус Чс
= /Л*Йв., II, X, А, 4, 4, 4) (Щ.84) Ч Чс Ус й й й й /
140
Используя критерии подобия, получаем
Re0=/(Ga, X, idgt iD? iH? ih^j (Ш-85)
где Re0 = n0d2yc/r\c — минимальное значение критерия Рейнольдса для получения однородной взвеси; Ga = d^ylglvfc — критерий Галилея; ?? , id, • • • — геометрические симплексы (инварианты геометрического подобия системы).
Экспериментальными исследованиями, посвященными условиям образования взвесей, занимались многие авторы. Первые работы носили качественный характер и никаких корреляций для определения п0 в них не приводилось. Хиршкорн и Миллер [73 ] изучали процесс в ламинарной области Re <С 10 и в результате вывели закономерности моделирования проведенных ими исследований. Хиксон и др. [75—77 ], изучавшие интенсивность перемешивания при растворении твердого тела, приводят в своих работах результаты, полученные для перемешивания взвесей. Уайт и Саммерфорд [232 ] исследовали распределение зерен песка в аппарате с лопастной мешалкой и без отражательных перегородок. Аналогичные исследования проводили Pao и Мухерьи [174], создавая в небольшом резервуаре объемом 3 л взвесь мраморной пыли в воде. Авторы установили, что существует оптимальное число оборотов мешалки, при котором достигается наиболее равномерное распределение частиц твердого тела в жидкости (максимальная степень перемешивания). Как снижение, так и повышение скорости вращения мешалки по сравнению с указанным числом оборотов приводит к ухудшению степени перемешивания системы.
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 133 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама