اندازهگیری زمان اختلاط یک سیال غیرنیوتنی در یک مخزن همزندار به روش رنگسنجی
[پایاننامه]
/سعیده مریدی
: مهندسی شیمی
، ۱۳۹۳
۱۰۷ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
پدیدههای انتقال
۱۳۹۳/۰۸/۰۰
صنعتی سهند
اختلاط یکی از عملیاتهای بسیار مهم میباشد که در بسیاری از صنایع فرایندی تأثیر گذار بر اقتصاد کشور همچون صنایع نفت، پتروشیمی، شیمیایی، دارویی، کاغذ، شیشه، غذایی و غیره نقش بسزایی دارد .از بین سیستمهای اختلاط، مخازن همزندار در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و لوازم آرایشی در ساخت امولسیونها، کاربرد وسیعی دارد .برای بررسی اختلاط در این نوع از سیستمها، آگاهی از زمان اختلاط بسیار مهم میباشد .در واقع این مشخصه هیدرودینامیکی، عملکرد مخزن همزندار را کنترل کرده و تأثیر مستقیمی بر هزینه فرایند اختلاط دارد .به عبارت دیگر زمان اختلاط را میتوان برای مقایسه بازده سیستمهای اختلاط در یک توان ورودی یکسان مورد استفاده قرار داد .به صورت آزمایشگاهی زمان اختلاط میتواند توسط روش رنگسنجی مورد اندازهگیری قرار گیرد .این روش شامل تزریق یک ماده رنگی درون مخزن و تشخیص رنگسنجی تصاویر بدست آمده از فیلم ضبط شده در طول فرایند اختلاط میباشد .مزیتهای این روش عبارتند از (۱ هیچ اختلالی از جانب جریان سیال وجود ندارد (۲ تمامی نقاط درون مخزن را پوشش میدهد (۳ تعیین و اندازهگیری میزان درجه همگنی نسبتا ساده و ارزان است زیرا تنها به یک دوربین تشخیص رنگ و یک نرمافزار تجاری جهت آنالیز عکسهای دیجیتالی نیاز است .برای هر آزمایش پالسی از یک محلول ماده رنگی به توده سیال داخل تانک افزوده میگردد، که در این صورت زمان لازم برای رسیدن به یکنواختی ۹۵ ، زمانی است که نوسانات غلظت حجم توده سیال ۵ درصد مقدار غلظت نهایی باشد .در این مطالعه پارامترهای تأثیرگذار بر زمان اختلاط در شرایط ثابت از هندسه سیستم عبارتند از سرعت چرخش همزن، شدت هوادهی، محل اندازهگیری غلظت .این مطالعه در دو فاز انجام گرفت که در فاز اول سیستم به صورت تک پروانهای و در فاز دوم به صورت دو پروانهای بررسی شد .برای اندازهگیری زمان اختلاط یکی از پارامترها متغیر بوده و دیگر پارامترها ثابت در نظر گرفته میشود . سیال فرایندی در این مطالعه کربوکسی متیل سلولز و محلول مرکب رنگی به عنوان ماده ردیاب بکار برده شدهاست .نتایج بدست آمده حاکی از آن است که با افزایش سرعت چرخش همزن زمان اختلاط کمتر شده و به تبع آن افزایش توان مصرفی را نیز به همراه خواهد داشت .روند تغییرات زمان اختلاط بر حسب محلهای اندازهگیری ماده ردیاب یک روند کاهشی میباشد .نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که با افزایش فاصله نقطه اندازهگیری از دیواره زمان اختلاط کاهش مییابد. تأثیر حضور فاز گاز بر زمان اختلاط وابسته به سرعت چرخش همزن و فشار هوا بود .نتایج این تحقیق نشان میدهد که افزایش شدت هوادهی در تمامی سرعتهای همزن بررسی شده در هردوفاز، باعث کاهش زمان اختلاط میشود