30 ноября, 2012 
admin Роторы. Для перемешивания дисперсных систем жидкость—газ рекомендуются турбинные мешалки, поскольку, как следует из исследований этого случая массообмена, они эффективнее мешалок других
типов, например пропеллерных и лопастных. В прочих случаях можно использовать дисковые турбинные мешалки (открытые и закрытые), так как они лучше исполняют свою роль при больших потоках газа.
Фонда и Батес [14[, а также Прин [56] установили, что коническая турбинная мешалка с лопатками, сходящимися в одной точке (см. рис. 11-14), эффективнее моделей с прямыми лопатками вследствие меньшего расхода энергии на образование определенной межфазной поверхности. Как показывают фотографии и визуальные наблюдения, наиболее интенсивное разрушение пузырей газа происходит на концах лопаток, т. е. в зоне наибольшей турбулентности жидкости.
Для жидкостей с высокими вязко — стями, как и для суспензий, лучше использовать открытые роторы [76]. В случаях больших потоков газа применяются турбинные мешалки специальной конструкции с соответствующим образом встроенным направляющим аппаратом. На рис. VI-14 приведено одно из решений турбинной мешалки для перемешивания жидкости с газом. Лопатки мешалки имеют прямоугольное сечение, причем вертикальная часть лопатки расположена над горизонтальной ее частью. Ротор мешалки вращается под всасывающей трубой, подводящей газ. Эта мешалка обладает также способностью самовсасывания газа. Большая часть жидкости, всасываемой ротором, проходит через кольцеобразное сечение между колпаком направляющего аппарата и диффузором и встречает на своем пути пузыри газа, которые после этого разбиваются на маленькие пузырькп. Описанный тип лопаток обеспечивает также умеренную циркуляцию жидкости ниже мешалки. Диаметр верхнего отверстия колпака равен 2/3d. Кроме метода подвода газа самовсасыванием существуют более простые способы его подачи через трубку, барботер, а также разного рода пористые пластины.
|
|
|
Рис. VI-14. Турбинная мешалка с направляющим аппаратом для перемешивания газа с жидкостью («Дженерал аме — рикэн транспортейшн, Турбо — миксер»): |
|
1 — лопатки направляющего аппарата; 2 — вал мешалки; 3 — пространство для подвода газа; 4 — Всасывающая труба; 5 — жидкость; В — мешалка; 7 — колпак направляющего аппарата, прикрепленный к крышке или сосуду; 8 — кольцеобразное сечение, через которое засасывается жидкость. |
Мешалки некоторых типов очень чувствительны к их размещению относительно поверхности жидкости. Например, по Карвату [30], ротор «Ротадокс» лучше всего работает при расстоянии от дна, равном 0,5#. Этот автор обнаружил, что в случае размещения мешалки выше и ниже пределов (0,2-+0,5)Я эффективность перемешивания понижается.
Обычно высота жидкости принимается приблизительно равной диаметру сосуда, так как при одной мешалке в случае Н >2D обнаруживается отчетливое влияние коалесценции пузырей и уменьшается межфазная поверхность.
Отражательные перегородки. Для хорошего перемешивания жидкости необходимы отражательные перегородки. Они могут быть закреплены прямо на стенке сосуда или на некотором расстоянии от нее.
Иногда отражательные перегородки совмещены со змеевиками для теплообмена. В литературе можно, однако, встретить расхождение во взглядах на целесообразность применения отражательных перегородок для перемешивания систем жидкость— газ ввиду значительного повышения мощности и небольшой коалесценции пузырьков при перегородках.
|
1 — мешалка; 2 — поддерживающие стержни; 3 — неподвижное кольцо; 4 — диффузор (циркуляционная труба). |
В сосуде же без отражательных перегородок в жидкости возникает воронка, что не препятствует интенсивному перемешиванию и уменьшает время пребывания пузыря в аппарате.
Опубликовано в рубрике 