Барботажные смесители жидкостей и суспензий

Барботажный метод перемешивания жидкостей и суспензий заключается в пропускании через среду потока диспергированного газа.

Барботажное перемешивание применяется:

если газ или отдельные его составляющие должны вступать в химическую реакцию с перемешиваемой жидкостью;

в процессах массообмена между жидкостями и газами;

в процессах массообмена между жидкостями и парами.

Схемы барботажных перемешивающих аппаратов:

Эффективность работы и преимущества барботажного устройства

Одним из ключевых условий эффективной работы барботажного перемешивающего устройства является равномерное распределение потока диспергированного газа по поперечному сечению аппарата. В устройствах с небольшим диаметром это условие обеспечивает пористая плита или перфорированная решетка с мелкими отверстиями. В аппаратах среднего размера применяется трубчатый барботер (труба с отверстиями, изогнутая в форме спирали). В больших устройствах, работающих с более вязкими веществами, барботер используется в сочетании с лопастной мешалкой. Помимо этого, аппараты больших и средних размеров могут оснащаться внешними и внутренними циркуляционными устройствами.

К достоинствам барботажного перемешивания принято относить:

отсутствие движущихся частей;

простота устройства;

легкость поддержания твердой фазы суспензии во взвешенном состоянии.

Недостатком является высокий расход энергии на получение сжатого газа и его применимость только с жидкостями, характеризующимися невысоким уровнем вязкости.

Смешение потоков

При смешении потоков смешивание происходит на основе движущейся энергии протекающей жидкости в результате отклонения, разделения и турбулентного завихрения. Смешение происходит в трубе со встроенными неподвижными механизмами или с помощью другого смешивающего устройства. Такие аппараты получили название статичных смесителей. Самыми распространенными устройствами смешения потоков являются смесительные трубы (трубчатые смесители), струйные смесители, смесительные клапаны и центробежные насосы.

Смесительные трубы

Трубчатый смеситель это отрезок трубы. В него встроены различного рода неподвижные набивки: пластинчатые, гребенчатые.

Набивки размещаются в трубе с разными углами наклона и поворотами на 90º. Смешиваемые жидкости поступают на впускную сторону. В местах перехода секций пластин жидкости разделяются на отдельные потоки, поворачивают и подаются вновь уже при другом диаметре трубы.

Смешивание двух отдельных потоков жидкостей высокой вязкости (смолах) происходит посредством диффузии. Необходимая длина смесительной трубы при этом около 10 – 15 диаметров этой трубы.

При турбулентном течении газов или жидкостей со средней и низкой вязкостью преобладает турбулентное завихрение. Необходимая длина смесительной трубы при этом около 2 – 5 диаметров этой трубы.

Смесительные трубы служат не только для смешивания жидкостей и газов друг с другом, но и для эмульгирования нерастворимых жидкостей в других жидкостях.

Преимущества смесительной трубы в сравнении с механическими и пневматическими смешивающими устройствами заключается в том, что отсутствуют подвижные механизмы и отдельная смесительная ёмкость. Это исключает необходимость в техническом обслуживании.

Недостатками являются значительные потери давления в сравнении с пустотелой трубой. Также есть вероятность засорения при забивании проёмов между пластинами набивок.

Струйные смесители

В струйных смесителях (насосах) жидкость подаётся под давлением. Поперечное сечение сопла сужено, что ведёт к увеличению скорости подачи.

Статическое давление при этом резко падает и идёт подсос примешиваемой жидкости.

В смесительном диффузоре и трубопроводе создаётся высокая турбулентность, которая ведёт к интенсивному перемешиванию двух жидкостей.

Замешивание, втирание

Замешивание – это процесс приготовления смесей высокой вязкости, густотёртых смесей с консистенцией мази или пасты. Процесс представляет собой ряд повторяющихся операций. Это разминания, растягивания, сдвиги, разделения и перекладывания с места на место.

Втирание служит для получения из твёрдого вещества (порошка) при добавлении жидкости при постоянном помешивании массы в виде пасты или теста. Жидкость распределяется в порошке, смачивая частицы порошка. Влажная масса превращается в рыхлый комок. Органические вещества набухают и, растворяясь, превращаются в липкую жидкость, которая, в свою очередь, образует тестообразную массу.

В процессе замешивания и втирания в продукте происходит измельчение гранул и частиц порошка. Это обуславливается большими сдвигающими и срезающими нагрузками.

При реализации данных процессов находят применение планетарные смесители, гребковые месилки и червячные пластикаторы.

Планетарный промышленный смеситель

Планетарный смеситель применяется для получения лёгких пастообразных масс.

Он оснащён вальцами, которых может быть один, два или три. Вместе со смесительными органами они вращаются в передвижном баке планетарного смесителя. Вальцы вращаются вокруг своей оси и планетарно вокруг центральной оси смесительной ёмкости. При вращении они интенсивно перемешивают массу, соскребая прилипшие куски со стенок.

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: