8.2. Пневматическое перемешивание

Пневматическое перемешивание сжатым инертным газом или воздухом является малоэффективным процессом. Расход энергии при пневматическом перемешивании больше, чем при механическом. Перемешивание жидкости сжатым газом осуществляется двумя способами: свободным барботированием и циркуляционным методом.

При свободном барботировании на дне аппарата устанавливают барботер, представляющий собой трубу с отверстиями (рис. 8.10). В барботер подается сжатый газ, который выходит из отверстий барботера в жидкость в виде пузырьков. При подъеме пузырек выталкивает жидкость перед собой и в стороны. Кроме того, при подъеме пузырьков жидкость, находящаяся в непосредственной близости к их поверхности, под действием касательного напряжения приводится в движение и увлекается пузырьками. При массовом барботаже происходит как коалесценция, так и разрушение пузырьков. Все эти явления и ведут к перемешиванию жидкости.

При циркуляционном пневматическом перемешивании газ подается в циркуляционную трубу (рис. 8.11). Пузырьки газа увлекают за собой вверх по трубе жидкость, находящуюся в сосуде, которая по выходе из трубы затем опускается вниз по кольцевому пространству между трубой и стенками аппарата, обеспечивая циркуляционное перемешивание жидкости.

Рис. 8.10. Смеситель со Рис. 8.11. Барботажный смеситель свободным барботированием с циркуляционной трубой

Давление газа на входе в барботер p определяется по формуле

, (8.18)

где р₀ – давление над слоем жидкости в аппарате, H/м²; H – высота слоя жидкости над барботером, м; _ж, _г – плотности жидкости и газа, кг/м³; – суммарный коэффициент сопротивления барботера;– скорость газа на выходе из отверстий барботера, м/с.