CHƢƠNG 6

KHUẤY TRỘN

Mục đích của khuấy trộn

Thực hiện các quá trình thủy cơ : Tạo nhũ tƣơng, huyền phù, hòa

tan , đồng hóa

Thực hiện quá trình trao đổi nhiệt : Kết tinh, trích ly, hấp thụ, điện

phân

Thực hiện quá trình nhiệt : Cô đặc, dun nóng, làm nguội

Thực hiện các phản ứng hóa học

Thực hiện các phản ứng sinh học

…

Khuấy có thể thực hiện trong thiết bị gián đoạn hoặc thiết bị

liên tục

KHUẤY TRỘN BẰNG CƠ KHÍ

Khuấy trộn chất lỏng bằng cơ khí nghĩa là dùng cánh khuấy

Các loại cánh khuấy

Cánh khuấy mái chèo

Cánh khuấy chân vịt (chong chóng):

Cánh khuấy tuabin:

Cánh khuấy đặc biệt

Cánh khuấy tuabin

o Cánh khuấy mái chèo:

Khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt nhỏ, thƣờng dùng để hòa tan

chất rắn có khối lƣợng riêng không lớn lắm

o Cánh khuấy chân vịt (chong chóng):

Điều chế dung dịch huyền phù, nhũ tƣơng, không thể dùng cánh

khuấy chân vịt để khuấy chất lỏng có độ nhớt cao hoặc khuấy chất lỏng

trong đó có các hạt rắn có khối lƣợng riêng lớn.

o Cánh khuấy tuabin:

Khuấy chất lỏng có độ nhớt cao đến 5.105 cp, để điều chế huyền

phù mịn, để hòa tan các chất rắn nhanh hoặc để khuấy động các hạt rắn

đã lắng cặn có nồng độ pha rắn đến 60%

o Cánh khuấy đặc biệt:

Đặc trưng của quá trình khuấy

Cường độ khuấy : Cƣờng độ khuấy thể hiện bởi chế độ thủy

động lực trong thiết bị (chảy tầng, quá độ, xoáy), đặc trƣng bởi các đại

lƣợng:

Chuẩn số Reynold (Chuẩn số reynold ly tâm)

𝑅𝑒𝑘 =𝜌. 𝑛. 𝑑𝑘

2

𝜇=𝑛. 𝑑𝑘

2

dk : Đƣờng kính cánh khuấy

, : Khối lƣợng riêng và độ nhớt của chất lỏng

Tốc độ tiếp tuyến ở đầu cánh khuấy

𝑣𝑡 = 𝜋. 𝑛. 𝑑𝑘 m/s

Công suất khuấy trộn

𝑁 = 𝑀. 𝜌. 𝑛3. 𝑑𝑘5 , W

M – Chuẩn số công suất khuấy (không thứ nguyên)

M - Hằng số thực nghiệm, nó phụ thuộc vào hình dạng cánh

khuấy, thùng khuấy và chuẩn số Reynold

KHUẤY BẰNG KHÍ NÉN

Dùng để khuấy chất lỏng có độ nhớt thấp

Khi tính thiết bị khuấy bằng khí nén, cần phải tính đƣợc áp suất

của dòng khí, áp suất này dùng để khắc phục trở lực cục bộ, trở lực do

cột chất lỏng…

𝑝 = 𝐻𝜌1𝑔 + 𝜌𝑘𝑘𝜔2

21 + + 𝑝0

H : Chiều cao cột chất lỏng

1 , kk : khối lƣợng riêng của chất lỏng

và của không khí (kg/m3)

: Vận tốc không khí trong ống