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

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

15,0. a

m

=

R 0

747 N 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

- 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 Chọn%dạng%cánh%khuấy

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

Sức căng xoắn tuân theo định luật Bingham

Khuấy%trộn%chất%lỏng Công%suất%cánh%khuấy%của%chất%lỏng%phi% Newton

Khuấy%trộn%chất%lỏng

Chọn%số%vòng%quay

Phạm vi chảy dòng

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

Hòa$tan$vật$rắn$trong$chất$lỏng Hòa$tan$vật$rắn$trong$chất$lỏng

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

- Cần xác định thời gian trộn: tức thời gian khuấy trộn để hai chất lỏng đồng nhất

Trộn$hai$chất$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

Trộn%khí%và%lỏng

Các đặc trưng của quá trình

- Thời gian lưu - Bề mặt riêng - Quan về về lượng giữa hai pha