IV. M+R Rühren 1 Flashcards
Rührvorgänge häufig sehr komplex, warum?
- Ein- und Mehrphasenströmungen
- Grenzflächenphänomene
- Komplexe Rheologie
- Chemische oder biologische Reaktionen
Mit Hilfe von was kann man Rühren auslegen?
- Modellversuchen
- Kennzahlen aus Dimensionsanalyse
- Numerischen Strömungssimulationen
- Expertensystemen
Was sind Verfahrenstechnisch wichtige Kriterien bei Rühren?
- Mischzeit
* Mischgüte
Was sind Suspendierkriterien beim mischen (Feststoff in Flüssigkeit)?
- 90%-Schichthöhenkriterium
- Max. Bodenberührdauer einzelner Teilchen
- Varianz der Konzentration über Behälterhöhe
Was sind die Grundaufgaben des Rührens?
- Homogenisieren
- Suspendieren
- Emulgieren
- Begasen
- Wärmeaustausch
welche Behälterbodenform gibt es bei Rührern?
- Klöpperboden am gebräuchlichsten
- Flachboden einfacher in der Herstellung
- Kugelboden teuer und seltener verwendet
Welche Umfangsgeschwindigkeiten nimmt man für welche medien?
- Schnell laufende Rührer für dünnflüssige Medien im hochturbulenten
Bereich - Langsam laufende Rührer für hochviskose Medien mit laminarer Umschichtung
Welche Gegenmaßnahmen kann man nutzen um die Ausbildung einer Trombe (Mitrotieren des Mischgutes) und Verschlechterung des Mischeffektes entgegen zu wirken?
- Stromstörer (z.b. Bleche im Rührbehälter)
- Exzentrischer Einbau des Rührers (nicht in der Mitte)
- Schrägeinbau des Rührers (gekippt einbauen)
Welche Arten von Rührorganen gibt es?
• Propellerrührer • Schrägblattrührer • Impellerrührer • Wendelrührer • Scheibenrührer • Zahnscheibenrührer • Ankerrührer ... Weitere konventionelle Tangentialrührer und Speziell optimierte Rührer (EKATO)
Was wird elektrische Doppelschicht wenn es um Haftkräften zwischen Partikeln in Flüssigkeiten geht?
Oberflächen suspendierter Teilchen sind meist elektrisch geladen
-> Gegenionen werden zum Ladungsausgleich adsorbiert
- Schicht aus Oberflächenladungen und Gegenionen wird elektrische Doppelschicht genannt
Wie ist die Dicke der elektrischen Doppelschicht definiert?
- Wirkliche elektrische Neutralität erst bei unendlich großer Entfernung vom Partikel
- Für praktische Anwendungen -> Dicke der elektrischen Doppelschicht = Abfall des Potentials auf 1/e des Anfangswertes
Messung des Zeta-Potentials?
• Meist angewendete Methode zur Bestimmung der Oberflächenladung suspendierter Teilchen
• Anlegen eines elektrischen Feldes an eine Suspension führt zur Wanderung elektrisch geladener Teilchen zur entgegengesetzt
geladenen Elektrode
• Je höher die Ladung, desto schneller das Partikel
• Oberhalb einer kritischen Feldstärke wird fast die ganze Doppelschicht abgeschert
• Zeta-Potential ZP wird aus gemessener Wanderungsgeschwindigkeit
berechnet
Welche Möglichkeiten einer Verringerung des elektrischen Potentials gibt es?
• Erhöhung der Elektrolytkonzentration
-> elektrischen Potential verringert sich
• Erhöhung der Ionenwertigkeit
-> lelektrischen Potential verringert sich
• Destabilisierung von Suspensionen z.B. durch Zugabe von Fe3+ oder Al3+- Ionen
- > KompressionderdiffusenDoppelschicht
- > v.d.Waals-Anziehungüberwiegtelektro- statische Abstoßung
was sind die Eigenschaften von Nichtnewtonische Medien und was bedeutet das beim rühren?
• Nichtnewtonisch -> dynamische Viskosität hängt von
der Schergeschwindigkeit und der Zeit ab
• Viskosität ist bei nicht newtonischen Medien innerhalb des Rührbehälters nicht konstant
welche Nichtnewtonische Medien gibt es?
• Strukturviskoses Fließverhalten -> häufigstes Fliesverhalten. Viskosität nimmt mit Schergeschwindigkeit ab
• Dilatantes Fließverhalten -> selten.
Viskosität nimmt mit Schergeschwindigkeit zu
