مشخصات این فایل
عنوان: انتقال جرم و آمیختگی در بیوراکتورهای ترابری هوایی مجهز به همزن مکانیکی
فرمت فایل: word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 27
این مقاله درمورد انتقال جرم و آمیختگی در بیوراکتورهای ترابری هوایی مجهز به همزن مکانیکی می باشد.
خلاصه آنچه در مقاله انتقال جرم و آمیختگی در بیوراکتورهای ترابری هوایی مجهز به همزن مکانیکی می خوانید :
-3 انتقال جرم گاز – مایع
در اندازه گیری دینامیک ، فرضیه مربوط به حالت مخلوط سازی در راکتور می تواند بر ارزش محاسبه شده تاثیر بگذارد. ظاهراً فاز مایع خوب مخلوط شده هماهنگ با دانش قبلی ما از سیستمهای مشابه در این کار وجود داشت. علی رغم حجم بزرگ سیال ، حالت خوب مخلوط شده فرض کاملاً مورد بررسی قرار گرفته و در سرعتهای معین هوادهی و همزدن، ارزشهای با استفاده از ردیابهای اکسیژن حل شده واقع در مناطقی از راکتور با فواصل وسیع و گسترده بدست آمده داده های شکل 5 مربوط به سیستم آب - هوا تحت حالات فوق العاده هوادهی و همزدن مکانیکی می باشد. در همه سرعت های جریان گازی در شیوه ترابری هوایی عملیات (یعنی N=orpm) در مقایسه با زمانی که از همزن استفاده می شد ، مخلوط سازی به میزان قابل توجهی ضعیف تر بود.
این پدیده در شکل 5 نمایان است، جایی که اختلاف بین ارزشهای بالا و پایین اندازه گیری شده در لوله انتقال گاز ، در صورت عدم مخلوط سازی مکانیکی معمولاً بیشتر است. از آنجائیکه محل و موقعیت ردیابها تأثیر جانبی نسبی بر محاسبه شده داشت، اندازه گیری های بعدی فقط در محل بالایی لوله انتقال گاز صورت گرفت . زمان مخلوط سازی سیال ، s55-30 ، همیشه کمتر از بود.
همچنین، زمان واکنش الکترودهای اکسیژن حل شده همیشه بود و بنابراین ، در محاسبه از تأخیرهای واکنش الکترود چشم پوشی شده ، میانگین خط در اندازه گیری های ، 6% بود.
وابستگی خاص به دو در متغیر عملیاتی اصلی (به عبارت دیگر، سرعت هم زدن ، سرعت هوادهی) برای 2% دوغاب SF در شکل 6 نشان داده شده عملکرد نشان داده شده (شکل 6)....(ادامه دارد)
-3- آمیختگی و سرعت مایع
نمونه ای از اختلاف زمان آمیختگی با سرعتهای هوادهی و همزدن در شکل 17 نشان داده شده است . در همه موارد ، با افزایش سرعتهای هوادهی و همزدن مکانیکی ، آمیختگی بهبود می یابد ؛ گرچه تأثیر سرعت هوادهی بر زمان آمیختگی فقط تحت شرایط همزدن کمتر و یا غیر مکانیکی نمایان می گردد. در سرعتهای هوادهی نسبتاً بالا ، زمانهای آمیختگی بدست آمده بدون همزدن مکانیکی با زمانهای بدست آمده در عملیات انجام شده با کمک همزدن قابل مقایسه بود. زمان آمیختگی به غلظت جامدات بیش از دانه غلظت 4-0% حساس نمی باشد. میانگین خطا در اندازه گیری های زمان آمیختگی 4/9% بود.
سرعت مایع خطی در لوله انتقال گاز با افزایش سرعت همزن افزایش یافته اما به سرعت هوادهی حساس نبود . ( شکل 18 ) در واقع سرعت مایع با سرعت هوادهی در عملیات همزدن مکانیکی کلی فرق داشته ، در حالیکه در سرعت همزدن ثابت ، با افزایش سرعت هوادهی ، زمان آمیختگی کاهش یافت که نشان می دهد که در شرایط خاص و معین آمیختگی مکانیکی حبابهای گاز متصاعد شده از سیال دلیل اصلی آمیختگی بودند. با افزایش سرعت هوادهی ، فرکانس حباب سازی افزایش یافته و حبابها با توجه به حمل مایع در مقدار معینی سیال متصاعد می شوند. همانطور که قبلاً ذکر شده تأثیر همزدن مکانیکی بر زمان آمیختگی فقط در سرعتهای هوادهی نسبتاً پایین نمایان می گردد ( شکل – منحنی 17 ) در سرعتهای هوادهی بالاتر ، و ظاهراً حبابهای متصاعد شده دلیل اصلی آمیختگی بودند. در سیستم هوا – آب ، هر زمان که همزن بکار می رفت و عدد رینولد ایمپلر از بیشتر می باشد ، جریان همیشه در یک حالت آشفته گسترش می یافت.
در این حالت ، تعداد جریان ایمپلر ثابت بود. و ارزش 82/0 برای تعداد جریان ایمپلر prochem maxflot ارائه شده است . به دلیل تعداد جریان ثابت ، سرعت پمپ زدن توسط ایمپلر می بایست به صورت خطی با سرعت همزدن فرق داشته باشد.
24 )
داده های شکل 8 ارتباط غیر خطی بین سرعت ایمپلر و میانگین سرعت مایع ( ) اندازه گیری شد . در لوله انتقال گاز را نشان می دهد از آنجاییکه کاملاً به هم وابسته بود ، پس
25 )
تفاوت بین معادله ( 24 ) و عملکرد شکل ( 18 ) از طریق وابستگی غیر خطی بین N و توقف گاز در لوله انتقال گاز توضیح داده می شود. میانگین خطا در اندازه گیری های سرعت مایع 7/7% بود. برخلاف سیستم آب – هوا ، به دلیل گرانروی های بالای دوغابها حالت جریان در آمیختگی دوغابها SF موقت و ناپایدار بود.
4- نتیجه گیری :
با در نظر گرفتن مشاهدات و بررسیهای ارائه شده ، نتایج اصلی عبارتند از :
1 ) استفاده از ایمپلرهای جریان محوری کم توان در لوله انتقال گاز یک بیوراکتور ترابری هوایی می تواند به میزان قابل توجهی سرعت جریان مایع ، آمیختگی و انتقال جرم گاز – مایع مربوط به عملیات درون همزن را ارتقاء بخشد. گرچه عملکرد و ارتقاءها با هزینه افزایش نامناسب در مصرف نیرو صورت می گیرد.
2 ) افزایش غلظت جامدات فیبری ( رشته ای ) نسبتاً سبک ضریب انتقال جرم گاز ، مایع حجمی را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.
3 ) هوادهی سطحی در انتقال جرم کل گاز – مایع در بیوراکتورهای بزرگ نقش چندان مهمی ندارد.
در راکتورهای انتقال گاز با همزن مکانیکی ، پخش هوای منطقه بالابر ممکن است عملکرد آمیختگی را بهبود بخشد که البته به شدت همزدن مکانیکی بستگی دارد. در سرعتهای هوادهی نسبتاً بالا چه با همزدن مکانیکی و چه بردن آن ، ارتباط مختصری با خواص آمیختگی راکتور دارد.
به طور خلاصه ، راکتورهای ترابری هوایی هیبریدی با همزن مکانیکی برای استفاده در ظروف تخمیر حساس به برش که مستلزم انتقال اکسیژن و آمیختگی حجمی بوده که می توان توسط راکتور معمولی ترابری هوایی فراهم نمود ، کاملاً مناسب می باشد.
بخشی از فهرست مطالب انتقال جرم و آمیختگی در بیوراکتورهای ترابری هوایی مجهز به همزن مکانیکی
چکیده مقاله :
1-3 توقف گاز
2-3 انتقال جرم گاز – مایع
1-2-3 هوادهی سطحی :
3-3- آمیختگی و سرعت مایع
مقاله انتقال جرم و آمیختگی در بیوراکتورهای ترابری هوایی مجهز به همزن مکانیکی
