Vízügyi Közlemények, 1996 (78. évfolyam)

2. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók

Keverés a koagulációban és a flokkulációban 231 C, = Cj + с,- (e), (10) összefüggéssel fejezhető ki (

David-Clark 1991), ahol C, koncentráció-ingadozás a mikrokeveredés hatásfokát jellemzi. Tökéletes elkeverésü reaktorban Cj értéke azonos a reaktor minden pontján. Tekintettel arra, hogy az összes koncentráció-mikrogradiens lecsökkenése véges időlépcsőben történik, gyors lefolyású reakciók további lokális mikrogradiens-kialakulást eredményezhetnek (reagenscsökkentés és produktumképzés által). Ezek a mikrogradiensek befolyásolják a reakció sebességét, így lefolyását, a hidrolízistermckek eloszlását. A koaguláció során alkalmazott keverés idölépcsője (G

_

1) rövidebb a reakcióidőnél. Vagyis a hidrolízistermékek konvektív transzport által limitált, ennélfogva a mikrokeveredés szerepe alapvető fontosságú lehet (

David-Clark 1991). A mikrokeveredés modellezhetőségéröl és reaktorkinetikai jelenségéről bővebben a tartózkodási idő elmélet keretében szólunk Kevert reaktorban a turbulencia mértéke térben változik, legintenzívebb a keverölapát környezetében, attól távolodva gyengül. A turbulens áramlás jellemzése csőreaktorban és statikus keverőben sok szempontból egyszerűbb a kevert reaktorénál, mivel csőreaktorban a turbulencia sokkal egyenletesebb eloszlású, főként radiális keveredést okoz. Axiális értelemben a cső minden egyes helyén azonos áramlási viszonyok uralkodnak (a csötengelytől való távolság függvényében), vagyis a csöreaktor mérlegegyenlete almazható. Egyenletes sebességeloszlást feltételezve minden egyes vízrészecske tartózkodási ideje azonos, mely előnyt jelenthet egyes kémiai reakciók szempontjából, de nem teszi lehetővé a betáplálásnál jelentkező időeltérések kiegyenlítését. Statikus keverökben a turbulens áramlás a csövekéhez hasonló, de a turbulencia mértéke nagyobb. 3.2. Többfázisú keverés A többfázisú keverés folymata is többnyire turbulens viszonyok között megy végbe, azonban a diszpergált fázis (akár szilárd, gáz, vagy folyadék fázisú) viselkedése ettől eltérhet. A keverés leírása olyan esetekben lényeges, ahol a diszperzió létrejöttének alapfeltételeit, a diszpergált anyag teijedését a reaktorban, folymatos üzemű reaktorban annak visszatartását, illetve a diszpergált fázis méretét (gáz—folyadék, ill. folyadék—folyadék fázisban) szükséges ismerni. 3.3. Lamináris keverés A lamináris bekeveredés fogalma általában nagy viszkozitású folyadékokhoz kapcsolódik, illetve olyan kevert reaktorban jön létre, ahol a keveredés folyamatai a folyadékáramlás, a lamináris nyíróerő és a molekuláris diffúzió. A derítés folyamán nagy viszkozitású folyadékról szerves koaguláns bekeverésekor beszélhetünk.