3.3. Procesy mechaniczne i hydromechaniczne. Mieszanie.pdf

(727 KB) Pobierz
Inżynieria procesowa w gospodarce odpadami
Procesy mechaniczne i hydromechaniczne
Mieszanie
Inżynieria procesowa w gospodarce odpadami
Mieszanie - proces jednostkowy, polegający na uzyskaniu lub utrzymaniu
jednorodności w środowisku jedno- lub wielofazowym, pod względem
stężenia, gęstości, temperatury i innych właściwości mieszaniny.
Cel procesu mieszania:
- osiągnięcie jednorodności stężenia,
- osiągnięcie jednorodności temperatury,
- osiągnięcie granicznej rozpuszczalności,
- przyspieszenia procesów chemicznych i biochemicznych,
- wytworzenia emulsji i zawiesin o jednakowym składzie,
- zapobiegania niepożądanym procesom: przegrzewanie lub
przypalanie.
Mieszanie może być stosowane dla układów o różnym stanie skupienia:
- mieszanie w fazie gazowej,
- mieszanie w fazie ciekłej,
- mieszanie w fazie stałej, czyli mieszanie ciał sypkich,
- mieszanie układów o znacznej lepkości.
Wykład: Procesy mechaniczne i hydromechaniczne. Mieszanie
Inżynieria procesowa w gospodarce odpadami
Sposoby mieszania:
- mechaniczne,
- pneumatyczne,
- przepływowe,
- cyrkulacyjne.
Aparaty służące do mieszania nazywają się mieszalnikami i jest to nazwa
ogólna, stosowana niezależnie od ich konstrukcji, które są bardzo
różnorodne. Niejednokrotnie, określony typ mieszalnika jest stosowany
tylko i wyłącznie do mieszania określonego układu.
Ważnym zagadnieniem przy eksploatacji mieszalników oraz przy
projektowaniu nowych aparatów do mieszania jest sposób oceny
intensywności mieszania.
Wykład: Procesy mechaniczne i hydromechaniczne. Mieszanie
Inżynieria procesowa w gospodarce odpadami
Ponieważ stopień zmieszania jest pojęciem subiektywnym, dlatego
wprowadzono tzw. indeks mieszania, który jest miarą stopnia
zmieszania.
s
gdzie: I - indeks mieszania, s - średnie odchylenie
I
�½
1
standardowe po mieszaniu, s
o
- średnie odchylenie
s
o
standardowe przed mieszaniem.
Średnie odchylenie standardową oblicza się z zależności:
s
�½
1
n
(C
i
C )
2
n
1
i
�½
1
Średnią arytmetyczną wartość wybranej cechy charakteryzującej
mieszany układ oblicza się z zależności:
1
n
C
�½ 
C
i
n
i
�½
1
Wykład: Procesy mechaniczne i hydromechaniczne. Mieszanie
Inżynieria procesowa w gospodarce odpadami
Indeks mieszania zmienia się w granicach od 0 do 1, co oznacza, że:
układom przed procesem mieszania przypisuje się wartość I=0,
układom o idealnej jednorodności wartość I=1.
Mieszaniny o jednorodności rzeczywistej mają indeks mieszania zawarty
w przedziale 0 < I < 1.
W miarę upływu czasu indeks mieszania zmienia się wykładniczo wg
zależności:
I
�½
1
e
gdzie: k – stała; τ - czas mieszania
k
Wykład: Procesy mechaniczne i hydromechaniczne. Mieszanie
Zgłoś jeśli naruszono regulamin