Download
1 / 25
250 likes | 500 Views
Mengen. Doel: twee of meerdere stoffen bewerken tot ze een eeindproduct geven dat meer uniform is dan het oorspronkelijk product. De mengindex.
E N D
Mengen Doel: twee of meerdere stoffen bewerken tot ze een eeindproduct geven dat meer uniform is dan het oorspronkelijk product academiejaar 2005
De mengindex • Als een twee-component mengsel bemonsterd wordt aan het begin van de menging(ongemengd mengsel) dan zullen de meeste monsters bestaan uit één van de componenten • Als menging plaatsgrijpt dan zullen de monsters een meer uniforme samenstelling krijgen die een bepaald gemiddelde benaderd • Een van de methoden om de veranderende samenstelling te evalueren is de standaard deviatie van elke fractie in opeenvolgende monsters te bepalen academiejaar 2005
Een manier om de menging te beoordelen is gebruik te maken van de mengindex Mengindex ctd academiejaar 2005
Mengindex academiejaar 2005
De mengtijd • I= 1 - M • ln I = - K tm met K de mengsnelheidsconstante die varieert met het type menger en de aard van de componenten met tm (s) de mengsnelheid (variabel) academiejaar 2005
simulaties • http://lcvmsun9.epfl.ch/~moakher/mixing/ academiejaar 2005
Mengen van vloeistoffen • In dit verband moet men het onderscheid maken tussen : - mengbare vloeistoffen ‑ niet mengbare vloeistoffen ‑ verdunde suspensies * convectiestroming : spontaan a.g.v. temperatuursverschil of concentratieverschil * circulatiestroming : menging met roerders, menging is afhankelijk van de dichtheid en van de viscositeit van de vloeistoffen academiejaar 2005
Mengen van vloeistoffen • Diverse roerdertypes • Blad- of plaatroerders • Schroefroerders of propellers • Turbineroerders academiejaar 2005
Mengen vloeistof-vast • fluïdum in rust • kracht nodig om een oneindig dun laagje fluïdum t.o.v. het stilstaande fluïdum voort te bewegen met een constante snelheid overeenkomstig het stationair snelheidsprofiel, wordt gegeven door de wet van Newton : F = ‑ A. .dv/dx dv/dx < 0 , de snelheid neemt af A : contactoppervlak van fluïdumlaag dx : dikte van fluïdumlaagje dv : snelheidsverval in fluïdumlaagje met dikte dx µ : dynamische viscositeit Voor een totale fluïdumdikte d ( dx : 0 d) wordt F = A. µ .v/d academiejaar 2005
F/A = = schuifspanning • * [µ] = N.s /m² = kg/m.s * poise = eenheid van dynamische viscositeit = kracht nodig om een dun laagje fluïdum, met 1 cm² contactopper vlak, met een snelheid van 1 cm/s te verplaatsen t.o.v. een ander laagje waarvan het 1 cm verwijderd is. 1 poise = 1 dyne.s/cm² = 10‑5 N.s/cm² = 0.1 kg/m.s * kinematische viscositeit = µ / [ ] = m²/s ‑ Gassen en vloeistoffen in stationair regime ‑‑> Newtoniaanse media = ‑ µ . dv / dx ‑ Suspensies, verven, pasta's en plastics ‑‑> Niet‑Newtoniaanse media = 0 + µ '(dv/dx)n academiejaar 2005
= 0 + µ '(dv/dx) • 0 > 0 • N = 1 • Zie verder cursus: • Fysische eigenschappen van vloeistoffen academiejaar 2005
Mengen vast-gas • Fluïdisatie • Drogen • Vriezen • Ventileren • De minimumsnelheid voor fluïdisatie moet berekend worden uitgaande van het moment waarop fluïdisatie intreedt of waarbij P gelijk is aan het gewicht van de materiaalkolom per eenheidsoppervlak. • P is afkomstig van 2 factoren : * de wrijvingsverliezen Pw * en/of de kinetische energieverliezen Pe bijgevolg is P = Pw + Pe academiejaar 2005
Fluïdisatie • De minimumsnelheid zal afhankelijk zijn van de aard van de stroming m.a.w. van het Reynoldsgetal D . . v / µ of van de diameter van de deeltjes, de dichtheid de luchtsnelheid. • in laminair regime voor een Re < 10 zij vooral de wrijvingsverliezen van belang • in turbulent regime de kinetische energieverliezen bepalend • De minimumsnelheid (v min) • De maximumsnelheid : om pneumatisch transport te voorkomen verlies aan materie • Pas op: soms gewenst bij bvb pneumatisch transport, of stofafscheiding academiejaar 2005
Fluïdisatie ctd • De belangrijkste voordelen van fluïdisatie zijn : ‑ intense menging : grotere homogeniteit van de vaste fase dan bij statisch opgestapeld materiaal ‑ een snelle en goede warmteoverdracht ‑ een groot contactoppervlak • Mogelijke nadelen van de fluïdisatie : - erosie, slijtage van de apparatuur of duurder beschermd materiaal gebruiken ‑ verlies van fijne deeltjes moet tegengegaan worden • De belangrijkste toepassingen van fluïdisatie: • invriezen van losse partikels (diepvrieserwtjes), • het drogen van granulaire bakkersgist, • men spreekt hier resp. over wervelbed (fluidized bed) drogers en –vriezers. (zie bijlage fluid bed processing) academiejaar 2005
Mengen vloeistof-gas • Vloeistof in gas: verstuiven • Bvb. verstuivingsdrogen (sproeidrogen) • Gas in vloeistof: aëreren, beluchten • Productie van frisdranken academiejaar 2005
Toepassing van spray dry: micro-encapsulatie academiejaar 2005
