Скорость - мешалка
Cтраница 4
Принцип подобия позволяет увеличивать или уменьшать масштабы на основе безразмерных критериев. Наибольшей известностью пользуется критерий Рейнольдса. Прямое масштабирование таких факторов, как объем аппарата, скорость мешалки или расходы потоков, может привести к серьезным ошибкам. Недопонимание принципа подобия способно породить большую путаницу при разработке лабораторного оборудования и экспериментов, предназначаемых для получения проектных данных. Если увеличивать объем реактора путем удлинения при неизменном диаметре, то нам, видимо, удастся сохранить прежнее соотношение поверхности стенок к объему, но при этом останется неизменной и площадь поверхности раздела фаз растворителя. Отвод тепла за счет испарения невозможен без того, чтобы пузырьки пара покидали жидкость, проходя через эту поверхность раздела. [46]
Нейтрализаторы 15 оборудованы плоскими крышками с откидными на шарнирах люками для добавления дополнительных сухих компонентов. Мешалкой служит двойное турбинное колесо. Мешалки должны иметь привод переменной скорости, допускающий изменение скорости мешалки от 50 до 150 об / мин. Насосы 17 могут быть поршневые, или шестеренчатые. [47]
Принцип подобия позволяет увеличивать или уменьшать масштабы на основе безразмерных критериев. Наибольшей известностью пользуется критерий Рейнольдса. Прямое масштабирование ( таких факторов, как объем аппарата, скорость мешалки или расходы потоков, может привести к серьезным ошибкам. Недопонимание принципа подобия способно породить большую путаницу при разработке лабораторного оборудования и экспериментов, предназначаемых для получения проектных данных. Если увеличивать объем реактора путем удлинения при неизменном диаметре, то нам, видимо, удастся сохранить прежнее соотношение поверхности стенок к объему, но при этом останется неизменной и площадь поверхности раздела фаз растворителя. Отвод тепл а за счет испарения невозможен без того, чтобы пузырьки пара покидали жидкость, проходя через эту поверхность раздела. [48]
Очевидно, лоправочный множитель, учитывающий влияние перемешивания, зависит также от размера частиц, плотности фаз и от коэффициента диффузии. При этом Ньеноу исходил из того факта, что превышение скорости мешалки над минимальной, необходимой для обеспечения суспендирования, обычно не приводит к заметному росту коэффициента массоотдачи и потому неэкономично. Согласно Ньеноу, величина переходного множителя заключена в пределах от 1 06 до 1 5, причем поправка возрастает с увеличением размера частиц и разности плотностей твердой и жидкой фаз. [49]
Используя высокие скорости перемешивания, можно создать условия, при которых кинетика процесса не лимитируется массо-переносом. На рис. 1 представлена типичная кривая роста давления со временем при хорошем перемешивании в системе. В этих опытах грег-бутилхлорид добавляли к эмульсии метилциклопентана в серной кислоте при скорости мешалки 1000 об / мин. [50]
Радиус гц можно определить по контуру поверхности жидкости, применив уравнение ( I, 70), однако это трудно и не слишком точно. Это соображение является еще одним доводом против применения перемешивания с образованием воронки. Если использовать перегородки, то вынужденный вихрь не образуется и в аппарате не будет объема жидкости, вращающейся со скоростью мешалки, гц0 и / цгм. [51]
Сухую трехгорлую колбу емкостью 1 л снабжают механической мешалкой, капельной воронкой на 500 мл с отводом для выравнивания давления и термометром и заполняют азотом. Добавляют раствор 1 1.3 3-тетраметилбутили-зонитрила ( 27 8 г, 35 1 мл, 0 2 моль) 1 в сухом диэтиловом эфире ( 300 мл) и охлаждают раствор до 0 С. Бутиллитий ( в гексане, 0 2 моль) с помощью шприца переносят в капельную воронку, добавляя затем к перемешиваемому раствору с такой скоростью, чтобы температура не поднималась выше 5 С; в процессе прибавления смесь желатинируется, и для обеспечения тщательного перемешивания необходимо увеличить скорость мешалки. После того как добавление закончено, смесь перемешивают еще 15 мин при - 0 С. [52]
 |
Типичная зависимость критерия мощности от критерия Рейнольдса для ньютоновской жидкости. [53] |
Однако у яеньютоновских сред вязкость является функцией градиента скорости сдвига, а иногда и времени перемешивания. До настоящего вреТййни вообще нет данных, необходимых для расчета среднего значения градиента скорости сдвига, который создает мешалка в аппарате. Метц-нер и Рид1, а также Метц-нер и Отто2 приводят данные о напряжении сдвига при перемешивании ненью-тоновских сред в мадогаба-ритных аппаратах. Определение полученной для исследуе - градиента скорости сдви-мой мешалки при перемеши - га при перемешивании вании ньютоновских жидко - по известному значению стей, : На основании данных эквивалентаой вязкости. [54]
Коммутационный блок для согласования работы всех узлов тит-ратора работает следующим образом. При этом одновременно включаются: сигнал от высокочастотного устройства на вход самописца, дозатор, мешалка ( 13) и лентопротяжный механизм самописца, на ленте которого регистрируется непрерывная кривая титрования. Автоматическая остановка процесса титрования и записи кривой осуществляется дозатором, который, подав титрант в объеме, необходимом для оттитровывания всех компонентов раствора, включает контакт ( 10), при этом прекращается работа всех блоков титратора, а перо самописца возвращается в нулевое положение. При подготовке к следующему опыту выключают тумблер ( 77) и сепаративные тумблеры ( 5, 7, 8); переключатель скорости мешалки ( 15) ставят в одно из холостых положений. Далее, после включения тумблера ( 17), производят настроку блока титратора включением сепаратных тумблеров. [55]
Постепенно мешалка начинает подсасывать частицы и приводить их в движение по кругу, параллельно стенкам сосуда, поднимая вверх до определенной высоты, зависящей от условий течения жидкости и скорости осаждения частиц. После достижения этой высоты частицы начинают передвигаться по направлению к валу, откуда они всасываются мешалкой, и весь цикл повторяется снова. С течением времени в описанный процесс вовлекается все больше частиц со дна сосуда, пока не будет достигнуто равновесное состояние, при котором количество движущихся частиц остается постоянным во времени. Это определенное количество взвешенных частиц характерно для данного числа оборотов. Повышение скорости мешалки приводит к увеличению количества твердых частиц, циркулирующих в жидкости. [56]
Цветков [51] при изучении катодной полимеризации метилметакрилата подобно Вильсону исходил из представления, что полимеризация метилметакрилата обусловливается атомарным водородом и протекает по радикально-цепному механизму. Установлено, что повышение плотности тока и температуры реакционной среды приводит к ускорению полимеризации. Степень полимеризации получаемых полимеров возрастает при снижении катодной плотности тока, тогда как изменение температуры от 0 до 40 С не оказывает на нее существенного влияния. Перемешивание реакционной смеси в ходе электролиза ведет к замедлению процесса и к значительному снижению глубины полимеризации. Интенсивное перемешивание ( скорость мешалки 700 об / мин) подавляет образование полимера, что, вероятно, связано с нарушением условий зарождения и роста цепи полимера, происходящего у поверхности электрода. После выключения электрического тока полимеризация продолжается длительное время практически до исчерпания мономера. Выход полимера в результате пост-полимеризации зависит от продолжительности предварительного электролиза. [57]
Навеску целлюлозы 0 0040 г ( в пересчете на абсолютно сухое волокно) в виде отливки помещают в стеклянный стаканчик емкостью 150 мл, установленный в ванне Со льдом. В стаканчик пипеткой заливают 5 мл 73 3 % ной фосфорной кислоты и одновременно пускают секундомер. Затем в стаканчик вводят стеклянную мешалку, приводимую в движение от электромотора с регулируемым числом оборотов, и закрывают стаканчик резиновой пробкой. Включают мешалку, установив скорость вращения 300 об / мин. Ровно через 7 мин в стаканчик при помощи бюретки приливают по каплям 86 % - ную фосфорную кислоту. В течение 10 мин должно быть введено 14 85 мл 86 % - ной кислоты. Так как к концу этой операции вязкость раствора сильно повышается, скорость мешалки увеличивают до 500 об / мин. После добавления всего количества 86 % - ной кислоты перемешивание продолжают еще 5 мин, в течение которых заканчивается растворение целлюлозы. После этого в стаканчик в течение 5 мин спускают по каплям из бюретки 25 3 мл 58 % - ной фосфорной кислоты ( концентрация фосфорной кислоты в стаканчике после введения 58 % - ной кислоты становится равной 70 %, общий объем раствора - 45 15 мл) и продолжают перемешивание еще 3 мин. Затем вынимают стаканчик из ледяной ванны и оставляют стоять на 5 - 10 мин для выравнивания температуры раствора до комнатной. [58]
Страницы: 1 2 3 4