Пневматическое перемешивание сжатым газом, воздухом, острым паром, барботирование, циркуляционное перемешивание.
Пневматическое перемешивание (барботирование) применяется в тех случаях, когда воздух (или какой-либо другой газ) нужен для интенсификации биологического процесса (например, аэрации при изготовлении пенициллина и других микробиологических препаратов).
Этот способ перемешивания используют также в производстве растворов для инъекций, тре-
бующих газовой защиты (барботирование в указанном случае производится этим защитным
газом).
В данном случае перемешивание маловязких жидкостей осуществляется при помощи барботеров (рис. 10.19), представляющих собой трубу или систему труб (рис. 10.20). которые помещают у
дна аппарата.
При циркуляционном перемешивании (эрлифтном) газ подают в циркуляциопкую трубу (эрлифт) (рис.10.21), для перемешивания сыпучих тел (зерен) пневматическим способом используется приицип газоструйного насоса (эрлифта). Газ под давлением подается в центральную трубу 2, расположенную пo центру цилипдрического корпуса 1. Пузырьки raзa увлекают за собой вверх по трубе жидкость, находящуюся в сосуде, которая потом опускается вниз в кольцевом пространстве между трубой и стенками аппарата, обеспечивая цяркуляционное движение всей смеси.
Расчет пневматических перемешивающих систем сводится к определению требуемого давления и расхода газа. Необходимое давление газа для перемешивания определяется по уравнению Бернулли:
Где H- высота столба перемешиваемой жидкости, м;
|
|
|
ρж, ρг – плотности перемешиваемой жидкости и газа, кг/м3;
Σε – сумма коэффициентов трения и местных сопротивлений;
Р0 – давление над жидкостью в аппарате, Н/м2.
Для ориентировочных расчетов потери давления в трубопроводе можно принять равными – 20% сопротивления столба жидкости. Тогда уравнение имеет вид:
Объемный расход газа V (м3/ч) можно определить по эмпирической формуле:
где F- поверхность спокойной жидкости в аппарате до перемешивания, м2;
Р – давление воздуха, Н/м2;
k – опытный коэффициент, равный 0,24 + 6,0 в зависимости от интенсивности перемешивания 9нижний предел – для слабого перемешивания).
При расчете барботеров расход воздуха на 1 м2 свободной поверхности можно принимать равным: для слабого перемешивания – 0,4 м3/мин, для среднего – 0,8 м3/мин, для интенсивности – 1,0 м3/мин.
Циркуляционное перемешивание
Циркуляционное перемешивание осуществляется многократным перекачиванием жидкости через систему аппарат-центробежный насос - аппарат (рис.10.16). По данным А.И. Иванова, быстрое перемешивание во всем объеме получается распылением нагнетаемой жидкости через соответствующие насадки. расположенные тангенциально к стенкам аппарата и под некоторым углом к горизонтали.
|
|
|
Самым простым приемом циркуляциоиного перемешивания является циркуляция в сосуде при простом перекачивании насосом (рис. 10.17).
Применение циркуляционного перемешивания в производстве экстракционньцх препаратов на лекарственного растительного сырья (по схеме рис. 10.17) позволяет сократить время экстратирования в несколько раз (по сравнению с настаиванием) при сохранении качества конечных извлечении.
Циркуляциоиное перемешивание может осуществляться и с помощью сопла (рис. 10.18). которым снабжают выходное отверстие напорной трубы. При использовании погружениого сопла струя вытекающей из него жидкости примет форму конуса. Поток жидкости, вытекающей на сопла, толкает перед собой жидкость, находящуюся в данный момент перед соплом. На какой-то промежуток времени в пространстве, которое занимала жидкость, создается разрежеиие. Снижение давления немедленно вызывает подсасываиие окружающей сопло покоящейся жидкости в эту часть пространства. Такая последовательность взаимодействия струи и находящейся в аппарате жидкости происходит непрерывно и многократно, обеспечивая перемешивание содержимого аппарата.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1441; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!