khuấy trộn chất lỏng | Bài giảng môn quá trình thiết bị | Đại học Bách khoa hà nội

Khuấy trộn chất lỏng được ứng dụng ứng dụng rộng rãi để sản xuất huyền phù, nhũ tương tăng cường hòa tan, truyền nhiệt và chuyển khối trong quá trình hóa học Tài liệu trắc nghiệm môn Đại số các nhóm ngành chuẩn giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

KHUẤY&TRỘN&CHẤT&LỎNG
!"#$%&'"($)&*%+,-$&."$/&01$&
23&45$&60702&8*&9:;&/<=&>& 0/? =&@/A4
0BCD$%&EF"&/<=&2G=/&H/I;&9J&$3"
Khuy trn cht lng được ng dng ng dng rng rãi để
sn xut huyn phù, nhũ tương
tăng cường hòa tan, truyn nhit và chuyn khi trong quá trình hóa hc
Phương pháp tiến hành
- Cơ k
- Khí nén
- Đối lưu tun hoàn cht lng
Đặc trưng ca quá trình khuy trn
- Cường độ khuyy
- Năng lượng tiêu hao.
Các ch tiêu đánh giá mt quá trình khuy
- Loi cánh khuy
- Thi gian khuy
- Công sut khuy
- S vòng quay ca cánh khuyy
- Độ ln ca b mt truyn nhit
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Các$loại$cánh$khuấy
Khuấy$trộn$chất$lỏng
Các$loại$cánh$khuấy
Khuấy$trộn$chất$lỏng
Hướng&dòng&chất&lỏng&khi&khuấy&trộn
Cánh khuy làm vic to ra chuyn động cho cht lng quanh cánh khuy theo
phương tiếp tuyến, phương bán kính hoc phương hướng trc
- Các loi cánh khuyy thông thường to dòng tiếp tuyến nếu không có kết cu
thanh chn hoc vòng cn
- Cánh khuyy tuc bin to dòng bán kính
- Cánh khuyy chân vt to dòng hướng trc
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Bán$kính$hiệu$quả$của$cánh$khuấy
m
N
aR ,
00211,0
747
15,0.
0
µ
=
Bán kính hiu qu ca cánh khuy chân vt và tua bin trong cht lng nht
Bán kính hiu qu bán kính ln nht ca vùng cht lng chu tác động ca
cánh khuy
Khuấy$trộn$chất$lỏng
Kết$cấu$chống$tạo$lõm
- Thay đổi v trí đặt cánh khuy
- Thu hp khong cách
Ghép thanh chn bên trong thành thùng: 2- 6 thanh, b ngang chiếm 1/10 đến 1/15 đường kính
thùng, đặt sát b mt thùng hoc vi khong cách 2 -4 cm, chiu dài thanh ít nht gp đôi đường
kính cánh khuy
Vòng ng quanh cánh khuy (đặc bit vi cánh khuy tua bin): cho dòng cht lng chuyn động
theo hướng bán kính, gim vn tc tâm thùng để đồng nht hóa dòng. Đường kính ngoài ca vòng
ng nh hơn D/2.
Khuấy$trộn$chất$lỏng
Kết$cấu$chống$tạo$lõm
- Thay đổi v trí đặt cánh khuy
- Thu hp khong cách
- Thanh ri dòng: dùng cho cánh khuyy
m neo: hn chế năng lượng ca cánh
khuy trong thùng nh t to được dòng
xoáy, có th dùng cho chiu dài cánh
khuy 4-5m
- ng dn dòng: dùng cho b sâu, đư ng
kính ng dn bng 71% đường kính b
Khuấy$trộn$chất$lỏng
Chọn%dạng%cánh%khuấy
- Da vào thc nghim
- Độ ln thùng khuyy không vượt
quá 40l
- Qua thc nghim, tìm quan h
gia thi gian khuy và công sut
vi s vòng quay ca tng loi cánh
khuy
- Công sut tiêu hao ph thuc vào
tc độ khuy trn và kích thước
thùng, tăng vi vn tc và kích
thước thùng (thùng nhn và không
nhn là khác nhau)
- Ch tiêu đánh giá cánh khuyy
theo theo khía cnh kinh tế: A/A
0
t
s công tiêu hao
A là công tiêu hao ca cánh khuyy bt k
đang xét, A
0
là công tiêu hao ca mt cánh
khuy chun cùng loi
Khuấy%trộn%chất%lỏng
Công%suất%tiêu%thụ
s
Công sut làm vic
Tr lc chuyn động
Khuấy%trộn%chất%lỏng
Công cn thiết để thng tr lc
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Công cn thiết để thng tr lc
Qua thc nghim
AB: Chuyn động dòng
Chun s Euller
Khuấy&trộn&chất&lỏng
BC-BE: Quá độ
CD; chy xoáy không to lõm
EF mt phng chuyn sang to lõm
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Công%suất%cánh%khuấy
Công sut m máy
N
T
: Công thng lc
N
R
: Công thng lc ma sát
Khuấy%trộn%chất%lỏng
Công%suất%cánh%khuấy%của%chất%lỏng%phi%
Newton
Sc căng xon tuân theo định lut Bingham
Khuấy%trộn%chất%lỏng
Chọn%số%vòng%quay
Phm vi chy dòng
Khuấy%trộn%chất%lỏng
Hòa$tan$vật$rắn$trong$chất$lỏng
Khuy trn gián đon trong thùng khuy
Hòa tan liên tc bng vít xon
Khi hòa tan rn vào trong cht lng, cn tính đến tác dng ca quá trình hòa tan
- Công được dùng phi đủ để cung cp cho cht lng, và để ht rn phân b đều trong cht
lng
- Hòa tan gián đon và hòa tan liên tc bng vít xon
- Hòa tan liên tc
- Các ht được vn chuyn bng vít xon trong quá trình hòa tan
Trn$hai$cht$lng
- Cn xác định thi gian trn: tc thi gian khuy trn để hai cht lng đồng nht
Hòa$tan$vật$rắn$trong$chất$lỏng
Các đặc trưng ca quá trình
- Sc khí vào lng: dùng vòi phun
- Hòa lng vào pha khí
- Cho khí và lng đi ngược chiu trong lp đệm: lượng khí ln, vi mc đích làm sch cht
lng
- Thi gian lưu
- B mt riêng
- Quan v v lượng gia hai pha
Trn%khí%và%lng
| 1/18

Preview text:

KHUẤY&TRỘN&CHẤT&LỎNG
Giảng&viên:&Nguyễn&Minh&Tân&
Bộ&môn&QT7TB&CN&Hóa&học&&&Thực&phẩm
Trường&Đại&học&Bách&khoa&Hà&nội
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Khuấy trộn chất lỏng được ứng dụng ứng dụng rộng rãi để
sản xuất huyền phù, nhũ tương
tăng cường hòa tan, truyền nhiệt và chuyển khối trong quá trình hóa học
Phương pháp tiến hành - Cơ khí - Khí nén
- Đối lưu tuần hoàn chất lỏng
Đặc trưng của quá trình khuấy trộn - Cường độ khuyấy - Năng lượng tiêu hao.
Các chỉ tiêu đánh giá một quá trình khuấy - Loại cánh khuấy - Thời gian khuấy - Công suất khuấy
- Số vòng quay của cánh khuyấy
- Độ lớn của bề mặt truyền nhiệt Khuấy$trộn$chất$lỏng Các$loại$cánh$khuấy Khuấy$trộn$chất$lỏng Các$loại$cánh$khuấy
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Hướng&dòng&chất&lỏng&khi&khuấy&trộn
Cánh khuấy làm việc tạo ra chuyển động cho chất lỏng quanh cánh khuấy theo
phương tiếp tuyến, phương bán kính hoặc phương hướng trục
- Các loại cánh khuyấy thông thường tạo dòng tiếp tuyến nếu không có kết cấu
thanh chắn hoặc vòng cản
- Cánh khuyấy tuốc bin tạo dòng bán kính
- Cánh khuyấy chân vịt tạo dòng hướng trục Khuấy$trộn$chất$lỏng
Bán$kính$hiệu$quả$của$cánh$khuấy
Bán kính hiệu quả là bán kính lớn nhất của vùng chất lỏng chịu tác động của cánh khuấy 747N R = a 15 , 0 . ,m 0 00211 , 0 µ
Bán kính hiệu quả của cánh khuấy chân vịt và tua bin trong chất lỏng nhớt Khuấy$trộn$chất$lỏng Kết$cấu$chống$tạo$lõm
- Thay đổi vị trí đặt cánh khuấy - Thu hẹp khoảng cách
Ghép thanh chắn bên trong thành thùng: 2- 6 thanh, bề ngang chiếm 1/10 đến 1/15 đường kính
thùng, đặt sát bề mặt thùng hoặc với khoảng cách 2 -4 cm, chiều dài thanh ít nhất gấp đôi đường kính cánh khuấy
Vòng ống quanh cánh khuấy (đặc biệt với cánh khuấy tua bin): cho dòng chất lỏng chuyển động
theo hướng bán kính, giảm vận tốc ở tâm thùng để đồng nhất hóa dòng. Đường kính ngoài của vòng ống nhỏ hơn D/2. Khuấy$trộn$chất$lỏng Kết$cấu$chống$tạo$lõm
- Thay đổi vị trí đặt cánh khuấy - Thu hẹp khoảng cách
- Thanh rối dòng: dùng cho cánh khuyấy
mỏ neo: hạn chế năng lượng của cánh
khuấy trong thùng nhờ tự tạo được dòng
xoáy, có thể dùng cho chiều dài cánh khuấy 4-5m
- Ống dẫn dòng: dùng cho bể sâu, đường
kính ống dẫn bằng 71% đường kính bể Khuấy%trộn%chất%lỏng Chọn%dạng%cánh%khuấy - Dựa vào thực nghiệm
- Độ lớn thùng khuyấy không vượt quá 40l
- Qua thực nghiệm, tìm quan hệ
giữa thời gian khuấy và công suất
với số vòng quay của từng loại cánh khuấy
- Công suất tiêu hao phụ thuộc vào
tốc độ khuấy trộn và kích thước
thùng, tăng với vận tộc và kích
thước thùng (thùng nhẵn và không nhẵn là khác nhau)
- Chỉ tiêu đánh giá cánh khuyấy
theo theo khía cạnh kinh tế: A/A0 tỉ số công tiêu hao
A là công tiêu hao của cánh khuyấy bất kỳ
đang xét, A0 là công tiêu hao của một cánh khuấy chuẩn cùng loại Khuấy%trộn%chất%lỏng Công%suất%tiêu%thụ
Công suất làm việc s
Trở lực chuyển động
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Công cần thiết để thắng trở lực
Khuấy&trộn&chất&lỏng
Công cần thiết để thắng trở lực Chuẩn số Euller Qua thực nghiệm
AB: Chuyển động dòng
Khuấy&trộn&chất&lỏng BC-BE: Quá độ
CD; chảy xoáy – không tạo lõm
EF – mặt phẳng chuyển sang tạo lõm Khuấy%trộn%chất%lỏng Công%suất%cánh%khuấy Công suất mở máy NT: Công thắng lực ỳ
NR: Công thắng lực ma sát Khuấy%trộn%chất%lỏng
Công%suất%cánh%khuấy%của%chất%lỏng%phi% Newton
Sức căng xoắn tuân theo định luật Bingham Khuấy%trộn%chất%lỏng Chọn%số%vòng%quay Phạm vi chảy dòng
Hòa$tan$vật$rắn$trong$chất$lỏng
Hòa$tan$vật$rắn$trong$chất$lỏng
Khi hòa tan rắn vào trong chất lỏng, cần tính đến tác dụng của quá trình hòa tan
- Công được dùng phải đủ để cung cấp cho chất lỏng, và để hạt rắn phân bố đều trong chất lỏng
- Hòa tan gián đoạn và hòa tan liên tục bằng vít xoắn
Khuấy trộn gián đoạn trong thùng khuấy
Hòa tan liên tục bằng vít xoắn - Hòa tan liên tục
- Các hạt được vận chuyển bằng vít xoắn trong quá trình hòa tan Trộn$hai$chất$lỏng
- Cần xác định thời gian trộn: tức thời gian khuấy trộn để hai chất lỏng đồng nhất Trộn%khí%và%lỏng
- Sục khí vào lỏng: dùng vòi phun - Hòa lỏng vào pha khí
- Cho khí và lỏng đi ngược chiều trong lớp đệm: lượng khí lớn, với mục đích làm sạch chất lỏng
Các đặc trưng của quá trình - Thời gian lưu - Bề mặt riêng
- Quan về về lượng giữa hai pha