Пневматическое перемешивание

Перемешивание с помощью сжатого газа (воздуха) или пара реализуется при малой вязкости перемешиваемой среды и обычно применяется в тех случаях, когда одновременно с перемешиванием преследуется другая технологическая цель (например, процессы массообмена) или когда в силу специфических условий (взрывоопасность и др.) применение механических мешалок, имеющих подвижные детали, нежелательно.

Пневматическое перемешивание осуществляется при барботировании – пропускании мелких пузырьков газов через слой жидкости. Поэтому аппараты для пневматического перемешивания называются барботерами.

Простейший барботер представлен на рис. 5.4. В нижнюю часть резервуара подведена труба с отверстием. При подаче по трубе сжатого газа он (в виде пузырьков) поднимается вверх и увлекает за собой жидкость. Этим вызывается компенсирующее движение жидкости вниз,
и таким образом происходит перемешивание.

Для нормальной работы барботера необходимо, чтобы рабочий газ имел избыточное давление, равное:

(5.10)

Здесь h – высота жидкости в резервуаре, r – плотность жидкости; Dp – гидравлическое сопротивление газового тракта, которое складывается из местных и путевых гидравлических сопротивлений; – давление
на свободной поверхности жидкости.

Рис. 5.4. Схема барботера

Более высокие скорости циркуляции жидкости достигаются
в газлифтных барботерах (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Схема газлифтного барботера

Энергетические расходы на пневматическое перемешивание определяются энергией, затраченной на сжатие газа в компрессорах. Расход газа определяется исходя из опытных данных, в зависимости
от интенсивности перемешивания может быть на уровне 0,1–0,2 м³/с
на 1 м² свободной поверхности жидкости.

Затраты энергии на пневматическое перемешивание обычно значительно выше, чем для других способов перемешивания.