چه عواملی شدت اختلاط ایده آل را در بخش میکسر یک میکسر ته نشین کننده تعیین می کند؟

شدت اختلاط ایده آل در بخش میکسر a میکسر ته نشین استخراج کننده به عوامل متعددی بستگی دارد که هدف آنها بهینه سازی انتقال جرم در حین اطمینان از جداسازی کارآمد در ته نشین کننده است. این عوامل عبارتند از:

طبیعت مایعات
تفاوت چگالی: اختلاف چگالی بزرگتر بین دو فاز باعث می شود که شدت اختلاط کمتری وجود داشته باشد زیرا مایعات به طور طبیعی راحت تر از هم جدا می شوند. تفاوت های کوچکتر ممکن است برای دستیابی به تماس کافی نیاز به شدت بیشتری داشته باشد.
ویسکوزیته: مایعات با ویسکوزیته بالاتر به انرژی اختلاط بیشتری نیاز دارند تا به قطرات کوچکتر بشکنند و سطح کافی برای انتقال جرم را تضمین کنند.
کشش سطحی: کشش سطحی بالاتر نیاز به هم زدن قوی‌تر برای ایجاد قطرات دارد، در حالی که کشش سطحی کمتر امکان اختلاط ملایم‌تری را فراهم می‌کند.

ویژگی های حل شده
ضریب تقسیم: اگر املاح به راحتی بین فازها منتقل شود (ضریب تقسیم بالا)، اختلاط شدید کمتری لازم است. ضریب تقسیم کم نیاز به اختلاط کامل تر برای افزایش انتقال جرم دارد.
گرادیان غلظت: شیب تندتر بین غلظت املاح در دو فاز، راندمان انتقال را افزایش می دهد و به طور بالقوه نیاز به شدت اختلاط بالا را کاهش می دهد.

اندازه قطره مورد نظر
مساحت سطح انتقال جرم: قطرات کوچکتر مساحت سطح را برای انتقال جرم افزایش می دهند اما ممکن است ته نشین شدن و جداسازی را پیچیده کنند. شدت ایده آل، اندازه قطرات را برای انتقال و جداسازی بهینه متعادل می کند.
راندمان ته نشینی: اندازه قطرات باید با طراحی محفظه ته نشینی سازگار باشد تا از جداسازی فاز موثر اطمینان حاصل شود.

نسبت فاز
نسبت فاز پراکنده به پیوسته: نسبت های بالای فاز پراکنده ممکن است به افزایش شدت اختلاط نیاز داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که تمام قطرات تماس کافی با فاز پیوسته دارند.

نرخ های جریان فرآیند
زمان ماندن در میکسر: نرخ جریان بالاتر زمان ماند را کاهش می‌دهد و برای دستیابی به تماس کافی در مدت زمان کوتاه‌تر به شدت اختلاط بالاتر نیاز دارد.
شرایط جریان پیوسته: سیستم باید اطمینان حاصل کند که شدت اختلاط یکنواخت است تا انتقال جرم ثابت در شرایط جریان متفاوت حفظ شود.

خطر تشکیل امولسیون
اجتناب از امولسیون های پایدار: شدت اختلاط بیش از حد می تواند امولسیون های ریز و پایداری ایجاد کند که جداسازی آنها دشوار است، به خصوص در سیستم هایی با سورفکتانت ها یا عوامل تثبیت کننده. اختلاط کنترل شده برای کاهش این خطر بسیار مهم است.

طراحی و ظرفیت ساکنان
سازگاری: شدت اختلاط باید با توانایی ساکنان برای رسیدگی به اندازه قطرات حاصل مطابقت داشته باشد. اگر ته نشین کننده نتواند به طور موثر قطرات کوچک را جدا کند، باید شدت اختلاط کاهش یابد.

دما
ویسکوزیته و کشش سطحی: دماهای بالاتر ویسکوزیته و کشش سطحی را کاهش می دهد و به طور بالقوه انرژی مورد نیاز برای اختلاط موثر را کاهش می دهد.
حساسیت واکنش: فرآیندهای حساس به دما ممکن است سطح همزدگی قابل اعمال را محدود کنند.

بهره وری انرژی
به حداقل رساندن هزینه ها: اختلاط بیش از حد شدید، مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی را افزایش می دهد و بهره وری انرژی را به یک عامل مهم در تعیین شدت اختلاط تبدیل می کند.

طراحی تجهیزات
نوع و سرعت همزن: نوع همزن، طراحی تیغه و سرعت چرخش بر یکنواختی و شدت اختلاط تأثیر می گذارد.
هندسه میکسر: شکل و اندازه محفظه میکسر بر دینامیک سیال و توزیع انرژی تأثیر می گذارد.

تست و بهینه سازی فرآیند
آزمایش تجربی: آزمایش آزمایشی و مدل های محاسباتی اغلب برای تنظیم دقیق شدت اختلاط برای سیستم های خاص استفاده می شود.
تنظیمات پویا: سیستم‌های پیشرفته ممکن است از سنسورها و مکانیسم‌های بازخورد برای تنظیم پویا شدت اختلاط بر اساس شرایط بلادرنگ استفاده کنند.