Endüstriyel Karıştırıcı- Genel bakış
Karıştırma ve karıştırma, kimya, ilaç, gıda ve çevre gibi endüstrilerde yaygın olan anahtar birim işlemlerinden biridir. Örneğin, bir sentetik lif fabrikasında, çekirdek ekipman olarak sadece iki adet polimer reaktörü vardır, bununla birlikte malzeme yuvası, çözüm yuvası, seyreltme yuvası, tampon yuvası ve diğer yardımcı karıştırma ekipmanları 30 adete kadar vardır. Polimer malzeme üretiminde, çekirdek ekipman olarak kullanılan polimer reaktörünün% 85'i karıştırma ekipmanıdır. İlaç fermentasyon üretimi sırasında, tohum yetiştirmeden kritik fermentasyon sürecine kadar, neredeyse tamamen karıştırma ekipmanıdır.

Karıştırma ekipmanlarının geniş kullanımı göz önüne alındığında, odaklanması genellikle düşük yapışkanlık ve yüksek yapışkanlık olmayan Newton homofaz sistemlerinde, katı sıvı süspansiyonu ve gaz sıvısı dispersyonu gibi homofaz olmayan sistemlerde karıştırma gücü tüketimi, karıştırma süresi ve diğer makro miktarlarda deneysel çalışmalardır. Uzun süredir, karıştırma sistemlerini analiz etmek ve tahmin etmek için çok sayıda tasarım deneyimi ve ilişkiler olmasına rağmen, karıştırma reaktörünü doğrudan laboratuvar ölçekinden endüstriyel ölçeke büyütmek hala çok tehlikelidir ve hala karıştırma ekipmanı tarafından gerekli olan kütle aktarımı, ısı aktarımı ve karıştırmaya ulaşmak için aşamalı bir büyütme yoluyla gereklidir.

Yeni karıştırma ve karıştırma ekipmanlarının geliştirilmesi
Fermentasyon gibi gaz sıvısını içeren iki fazlı süreçte, gaz dağıtımı için yaygın olarak kullanılan disk türbi karıştırıcıları kullanılır. 1980'lerden itibaren bu tür karıştırıcıların araştırması, test araçlarının ve hesaplama akışkan mekaniğinin gelişmesiyle giderek derinleştirildi. Şirketler ve araştırma birimleri de daha düşük güç tüketimi ve daha iyi gaz dağıtımı etkisi olan birçok karıştırıcı başlattı.

Polimer endüstrisinde, araştırma ve geliştirme, karıştırma ekipmanlarının gelişimine güçlü bir itici sağladı. Polimer reaktörleri için sadece iyi karıştırma özellikleri gerekmez, aynı zamanda malzemeye yeterince büyük kesim sağlamak ve aynı zamanda reaksiyon ısısının zamanında çıkarılması için mümkün olduğunca yüksek ısı taşıma kapasitesine sahip bir karıştırma tankına da ihtiyaç duyulmaktadır. Eksenli akım karıştırıcıları genellikle bu çok yönlü gereksinimi karşılamaz. Japonya'nın Sumitomo Heavy Machinery ve Mitsubishi Heavy Industries gibi petrokimya sektörü de dahil olmak üzere bazı büyük şirket grupları, yeni ve verimli bir polimer reaktörü geliştirme açısından, büyük yapraklı, pan enerji ve yapraklı kombinasyon karıştırıcıları gibi icat ettiler. Bu karıştırıcılar, entegre performans açısından karıştırma, kesme, ısı aktarımı ve sıvı viskozitesine uyumluluğu daha dengeli bir şekilde göz önüne alır.

Düşük viskoz sistemlerde karıştırma ve katı sıvı süspansiyon işlemleri için çok sayıda karıştırma ekipmanı kullanılır ve tekerleklerin düşük enerji tüketimi ile yüksek eksenli döngü akışını sağlamasını gerektirir. Geleneksel gemi tahrik tekerlekleri bu gereksinimi karşılayabilir, ancak bıçakları karmaşık bir stereo yüzey, üretimi zor ve büyük ölçeklerde daha zor.

Tip Geniş Viskosite Alanı Karıştırıcı
Geleneksel karıştırıcılar için genellikle iki kategoriye ayrılabilir. Bir sınıf düşük viskoz sıvılar için kaynak, turbin karıştırıcı vb, diğer sınıf yüksek viskoz sıvılar için vidalı, çerçeve vb karıştırıcıdır. Bununla birlikte, birçok reaksiyon sürecinde, örneğin polimerizasyon reaksiyonu sürecinde, malzemenin viskozitesi başlangıçta düşüktür ve reaksiyonun yürütülmesiyle birlikte viskozitesi artmaktadır. Bu durumda, karıştırıcının seçimi sorun yaşayabilir. Bu iş koşulları için, kombinasyon karıştırma cihazı kullanılabilir, yani düşük viskoz sıvılar için karıştırıcının merkezi ayarı, daha sonra yüksek viskoz sıvılar için büyük çaplı çerçeve karıştırıcı eklenebilir. Viskosite düşük olduğunda merkezi karıştırma cihazını başlatın, çerçeve karıştırıcısını durdurun ve blok olarak kullanın; Viskosite arttıktan sonra, birlikte çalışan iki cihazı aynı anda etkinleştirin. Bununla birlikte, kombinasyon karıştırma cihazının tahrik mekanizması genellikle daha karmaşıktır.

Akım Alanı Test Teknikleri ve Hesaplama Fluid Mekaniği
Bir karıştırma ekipmanının karıştırma etkisini değerlendirirken karıştırma gücünün ölçümü, ısı aktarım faktörünün ölçümü, karıştırma süresinin ölçümü vb. gibi çeşitli araçlar olabilir, ancak * temel değerlendirme karıştırma ekipmanının içindeki malzemenin oluşturulması alanının ölçümüdür. Karıştırma teknolojisinin temeli olarak, belirli bir karışım (örneğin, katı-sıvı süspansiyonu, sıvı-sıvı dağıtımı vb.) için ne tür bir akış alanına ihtiyaç duyduğunu, nasıl bir karıştırıcı kullandığını ve nasıl bir çalışma koşullarının ihtiyaç duyulan akış alanını daha az enerji tüketimi ile elde edebileceğini öğrenmektir. Gelişmiş test araçları ve makul matematiksel modeller oluşturmak, karıştırma tankındaki hız alanı, sıcaklık alanı ve konsantrasyon alanı elde etmek, sadece karıştırma ekipmanının optimizasyon tasarımı için değil, aynı zamanda büyütme ve karıştırma temel araştırmaları için gerçekçi bir teorik öneme sahiptir.

Endüstriyel Karıştırıcı- Teknoloji geliştirme
Lazer Doppler Hız Ölçüm Teknolojisi (LDV)
Parçacık Görüntüleme Hızı (PIV)
Elektronik Proses Tomografi Teknolojisi (EPT)
Hesaplama Sıvı Mekaniği (CFD) Teknolojisi

Uygulama sisteminin çeşitliliği ve malzemenin akış özelliklerinin karmaşıklığı nedeniyle, sıvı karıştırmaları uzun süredir karıştırma gücü gibi makro miktarları deneysel yöntemlerle incelemektedir. Eşit fazlı, eşit olmayan karıştırma süreçlerini ve karmaşık karıştırma ve reaksiyon birleştirme süreçlerini doğru bir şekilde tanımlamak ve simüle etmek, karıştırma ekipmanlarının tasarımının optimizasyonu ve büyütmesi için teorik rehberlik sağlamak, karıştırma teknolojisinin önemli bir gelişim yönüdür. Yeni ölçüm ve simülasyon teknolojilerinin uygulanması, daha güvenli ve optimize edilmiş süreç ekipmanlarının tasarlanmasına, süreç verimliliğinin artmasına ve başarısızlık riskinin azalmasına ve sonunda tepki verimliliğinin artırılmasına doğrudan yardımcı olacak yeni bir gelişim aşamasına karışık teknolojileri getiriyor. Yeni karıştırıcıların geliştirilmesi ve karıştırma ekipmanlarının akıllı destek tasarımı, sıvı karıştırma teknolojisinin endüstride uygulanmasının verimliliğini ve kolaylığını artıracaktır.