Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Реклама

Перемешивание и аппараты с мешалками. - Стренк Ф.

Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. — Л.: Химия, 1975. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): peremeshivanieiapparatismeshalkami1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 139 >> Следующая

жидкость-газ или жидкость-твердое тело. В этих случаях интенсивность
процесса может быть продиктована условиями создания двухфазной системы -
эмульсии или суспензии.
Механическое перемешивание производится в аппаратах, носящих общее
название аппаратов с мешалками. В частных случаях эти аппараты могут
называться реактором, автоклавом или, более специально, нитратором,
сульфопатором и т. п.
СТЕПЕНЬ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Под степенью перемешивания в общем случае следует понимать взаимное
распределение двух или большего количества веществ после совершенного
перемешивания всей системы [28]. Степень
И
перемешивания1 является, таким образом, своего рода показателем
эффективности перемешивания, а также может быть использована для оценки
интенсивности перемешивания.
Для расчета степени перемешивания / на основе анализа взятых проб
применяются различные формулы. Чаще всего используется формула Хиксона и
Тенни [25]:
т ^1+^2 + • • • +Хп
Здесь п - число взятых проб; X X 2 - относительные концентрации взятых
проб, рассчитываемые по формулам:
= (ф'<ф'о) (1-2)
Ш/о
или
{ф1 > Ф'о) (1"3)
где Ot-, Ot.Q-объемные доли анализируемого компонента в i-й пробе и во
всем аппарате соответственно.
Кроме того, существует много статистических методов для оценки степени
перемешивания данной смеси на основе анализа взятых проб. Эта проблема
рассмотрена более подробно в гл. VII.
Для случая взаимно растворяющихся жидкостей оригинальное определение
степени перемешивания предложили Хоблер и Стренк [28]:
где AS и АА'макс - приращения энтропии перемешиваемых жидкостей после
истечения времени т и после полного перемешивания (т = оо).
Авторы определили конкретную форму этой функции для турбинных мешалок
[28-30] на основе экспериментальных исследований перемешивания двух
объемов одной и той же жидкости с различными начальными температурами:
/=--1 -е- ' (1-5)
где т - время перемешивания; к - коэффициент, зависящий для данной
системы от критерия Рейнольдса и являющийся мерой интенсивности
перемешивания (чем больше к, тем короче время, требуемое для достижения
одинаковой степени перемешивания).
1 В литературе можно также встретить другие названия этой величины,
например степень однородности, показатель перемешивания и т. д.
12
ИНТЕНСИВНОСТЬ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ1
Понятие интенсивности перемешивания, употребляемое довольно часто, не
имеет еще точного определения. Обычно интенсивность перемешивания
определяется с помощью следующих величин:
1) число оборотов мешалки п;
2) окружная скорость конца лопастей мешалки и;
3) критерий Рейнольдса для процессов перемешивания Re = = nd%y/rj (где d
- диаметр мешалки; у - плотность; ц - динамический коэффициент вязкости);
4) расходуемая на перемешивание мощность N, приведенная к единице объема
V перемешиваемой жидкости (N/V) или к единице массы перемешиваемой
жидкости (N/Vy).
Каждая из перечисленных выше величин является соответствующей мерой
интенсивности перемешивания для конкретного аппарата с мешалкой,
работающего на конкретной системе (данной жидкости). Известно, например,
что при п2 >* пг интенсивность перемешивания при п2 будет выше, чем при
nt. Аналогичный вывод можно сделать, если н2 >" их, Re2 >" Ret и т. д.
Дело усложняется при сравнении интенсивности перемешивания в двух
различных аппаратах. В таких случаях ни одна из перечисленных выше
величин не является достаточно надежным критерием для сравнения
интенсивности перемешивания. Наименее точные данные будут в этом случае
получены по числу оборотов п. Если п2 >* пг, то это отнюдь не означает,
что интенсивность перемешивания в аппарате 2 будет выше, чем в аппарате
1, так как dx может быть настолько больше d2, что мешалка 1 будет
работать более интенсивно.
Лучше для такого сравнения использовать величины и и Re, но и они не
представляют универсальной меры интенсивности, поскольку может оказаться,
что и2 >" иг и Re2 >" Relt а интенсивность мешалки в аппарате 1 будет
больше (если примем, например, турбинную мешалку в аппарате 1 и гладкий
диск в аппарате 2).
Относительно более точно об интенсивности перемешивания позволяют судить
значения N/V и N/Vy, но и они не являются универсальным критерием
интенсивности перемешивания. Осложняющим здесь является тот факт, что
энергия в объеме рассеивается неравномерно, а эта неравномерность для
разных аппаратов с мешалками различна.
Нахождение универсального критерия интенсивности перемешивания является
одной из наиболее трудных проблем техники перемешивания, которая не
решена до сегодняшнего дня, несмотря на многие исследования, которые
ведутся в этом направлении [38, 51, 67]. Отсутствие такого критерия не
дает возможности описать универсальными уравнениями такие процессы, как
теплоотдача,
1 Согласно принятому в отечественной литературе определению,
интенсивность действия перемешивающего устройства определяется временем
достижения конкретного технологического результата при постоянной частоте
вращения или частотой вращения перемешивающего устройства при постоянной
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 139 >> Следующая