Numerical and experimental studies of non reactive and reactive mixing
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
عملية الخلط تلعب دوراً مهماً في الصناعات الكيميائية . وتعتبر إحدى الطرق التي يمكن بواسطتها الحصول على درجة عالية من التجانس وتستخدم أيضاً في زيادة التفاعلات الكيميائية والانتقال الحراري وانتقال الكتلة . يمكن إجراء عملية الخلط بطرق متعددة ومنها الطرق الميكانيكية ونفاثات الموائع. الخلط بواسطة نفاثات الموائع يشمل خزانات الخلط النفاث والأنابيب ثلاثية الرأس . حتى الآن عرف القليل فقط عن إنسياب الموائع وحقل السرعة وصفات الخلط والتي تستخدم في أنظمة الخلط . الخلاطات النفاثة تستخدم كطرق اقتصادية لخلط المواد ذات الحالات المختلفة. حيث لا يستدعي استخدام هذه الخلاطات الكثير من الأجهزة ولا تحتاج إلى صيانة على مدى فترات طويلة من الاستخدام. وتعتبر هذه الخلاطات طريقة ملائمة للخلط في خزانات الخلط النفاثة والأجزاء الأنبوبية المختلفة . تم إجراء العديد من الدراسات للخلط في هذين النوعين من الأنظمة وذلك للسوائل في الحالات التفاعلية واللاتفاعلية. في الدراسات السابقة كان الغرض الأساسي هو دراسة زمن الخلط الأمثل. أما في هذه الدراسة فقد تم بحث تأثير شكل قاع الخزان على زمن الخلط وذلك في خزانات الموائع الإسطوانية وذلك في حالة عدم وجود تفاعل كيميائي. وكذلك تأثير نسبة السرعةالنفاثة إلى السرعة الرئيسية في الأنبوب في حالة الأنظمة المتفاعلة . اشتمل هذا البحث على دراسة مخبرية وعددية للخلط داخل خزان نفاث وأيضاً تأثير الخلط علىالتفاعلات الكيميائية السريعة في الأشكال الأنبوبية الثلاثية . أظهرت النتائج أن زمن الخلط لـ درجة 95% (t95) في الخزانات الإسطوانية ذات القاع النصف كروي أقل بحوالي 20% من زمن الخلط في الخزانات ذات القاع المسطح . والخزانات الإسطوانية ذات القاع المخروطي أعطت زمن خلط أقل أيضاً . تم بحث أيضا القيمة (t99/t95) ووجد أن هذه القيمة تختلف من خزان لآخر تبعاً لأشكالها . ووجد أن هذه القيمة تمتد من 1.25 إلى 2.5 . وكانت هذه النتائج مطابقة لما وجد في الدراسات السابقة . في هذه الدراسة تم أيضاً بحث تأثير الخلط على التفاعلات اللحظية . لقد وجد أن الخلط يساعد على تكسير التكتلات الجزيئية ويحفز تلاصق المواد المتفاعلة .