mieszalnik, ciecz-gaz-ciało stałe, mieszadła, efektywność mieszania, jednorodność
mechanically agitated reactors, liquid-gaz-solid, impeller, mixing efficiency, homogeneity
Mechaniczne mieszanie układów trójfazowych jest szeroko rozpowszechnioną operacją w wielu dziadzinach przemysłu chemicznego, biochemicznego, przemyśle wydobywczym i ochronie środowiska. Jest to jedna z podstawowych operacji jednostkowych ponieważ zapewnia odpowiednią intensywność reakcji poprzez rozwinięcie powierzchni międzyfazowej. W pracy analizowano proces mieszania układu trójfazowego ciecz-gaz-ciało stałe w smukłym mieszalniku z dwoma niezależnie napędzanymi mieszadłami. Badano wpływ górnego mieszadła na efektywność wytwarzania zawiesin, wpływ dolnego mieszadła na proces dyspersji gazu, oraz efektywność wytwarzania układów trójfazowych. Dla zaproponowanych w pracy dwóch zestawów mieszadeł A315 – TR i A315 – A315, wyznaczono częstości graniczne, niezbędne do wytworzenia poszczególnych układów, badano jednorodność uzyskanych mieszanin oraz poniesione nakłady energetyczne.
Wyznaczone częstości graniczne zależały od wielu parametrów takich jak: rodzaj mieszadeł, kierunku obrotów, odstępu miedzy mieszadłami, stężenia i wielkości ciała stałego, wydatku doprowadzonego gazu.
Praca wyznacza kierunki poszukiwań najbardziej efektywnych warunków prowadzenia procesu zależnie od założonych celów jakie należy uzyskać, czy to najlepsza możliwa jednorodność układu, czy najniższe poniesione nakłady energetyczne niezbędne do wytworzenia mieszaniny.
Mechanically agitated reactors involving gas, liquid and solid phases have been widely used in the chemical industries, mineral processing, wastewater treatment and biochemical industries. This is one of the widely used unit operations because of its ability to provide excellent mixing and contact between the phases.
Mixing of liquid-solid-gas system in a slim vessel with two independently driven impellers was investigated. Influence of upper impeller on mixing of solid suspension, lower impeller on mixing of gas dispersion and efficiency of three phases system was analyzed. For two representative impeller combination A315 – TR and A315 – A315 have been set down critical impeller speed, for the complete suspension in the presence of gas, homogeneity of the medium and needed power consumption.
The critical impeller speed for gas–liquid–solid mechanically agitated reactors mainly depend on several parameters such as particle settling velocity, impeller design, impeller diameter, direction of impeller, distance between them, solid dimension and concentration, quantity of gas added.
The determination of those scientific work is answer how to design process for perfect homogeneity, or for the low power consumption. However, perfect homogeneity cannot be achieved easily due to highenergy consumption.
