Troublefree Reaction Scaleup

Bajo esta teoría todas las situaciones de mezcla en el régimen laminar se caracterizan de tal manera que el número de potencia (una variable adimensional que relaciona el poder impulsor para otras variables del proceso, tales como N, D y la densidad p líquido) sigue siendo inversamente proporcional al número de Reynolds . (en condiciones turbulentas, el número de potencia es en cambioconstante.) El número de Reynolds es relevante Dup / u, donde u es la velocidad punta (igual a ND) y (u) es la viscosidad del líquido. Todas las transiciones de aumento a escala se caracterizan con referencia a esta relación de referencia.

En la aplicación de este análisis, el régimen de flujo se mantiene fijo, mientras que los valores de N, D y la entrada de potencia, P, se determinan simultáneamente.Para mantener el flujo de similitud (o el mismo grado de mezcla), con una geometría del impulsor dado, los parámetros están relacionados como sigue:
N varía como 1 / (D / T) ^ 2
P varía como N ^ (1/2) y 1 / (D / T)
P / Q varía como 1 / (D / T) ^ 2

Donde Q representa el caudal a través del impulsor.
Aumento a escala basada en la intensidad de agitación (10): Cuanto más intensa sea la agitación delos contenidos de un recipiente, más rápido se convierten en aquellos contenidos entregados.
La tasa de rotación buque, que se define como Q / V, donde V es el volumen del depósito, por lo tanto, puede servir como criterio para la intensidad de la agitación. Este enfoque emplea un número agitación, Ni, que se escala entre 1 a 10 para velocidades medias a granel a los fluidos de 6 a 60 pies / min(en otras palabras, de leves a agitación violenta), respectivamente.

Para los sistemas que son geométricamente similares, la velocidad punta del impulsor, N, D, del buque ampliación equivale a 3,5 (pi) ^ 2 Ni /(D/T)^1.5 y el (torqe) por unidad de volumen es constante si N1D1 = N2D2. En consecuencia, torqe por unidad de volumen es igual a 3,27 (N) (p) (densidad) (Ni) ^ 2 / [GC (H / T)], donde Npes el número de energía y GC es el factor de conversión convencional entre unidades de la fuerza. Y la tasa de rotación del buque, Q / V, es igual a 10.8 Ni / [(V ^ 1/3 (H / T) ^ 2/3].

REQUERIMIENTO POWER: Para un reactor de aumento a escala, el requisito de potencia por unidad de volumen, P / V, puede determinarse a partir de la velocidad del agitador. Las condiciones de turbulencia, P / V esproporcional a N ^ 3.D ^ 2, por condiciones laminares, es proporcional a N ^ 2.
En consecuencia, si la potencia por unidad de volumen es que se celebrará constante durante un aumento a escala, entonces es igual a N2 N1 (D1 / D2) ^ 2/3 en condiciones turbulentas. Y en condiciones laminares, N2 es igual a N1.

Aumento a escala con mezcla gas-líquido: En la especificación de equipo de mezclado, unprincipio importante es que la paleta impulsora debe ser dos o tres veces más grande que el más grande de la burbuja, de partículas o "grupo" fluido que es de importancia para el proceso. Así que, cuando la ampliación de los sistemas de gas-líquido, tenga en cuenta que un gran buque tiende a tener una distribución de tamaño de las burbujas más ancho que un recipiente pequeño.
Otra consideración esque el tamaño de las burbujas no debe exceder de la mitad a un tercio de la altura vertical de la pala del impulsor.
En la presencia de burbujas de gas, el tiempo requerido para la mezcla de los incrementos de fase continua. En consecuencia, el porcentaje de retención de gas es un factor importante en aumento a escala. Los aumentos lineales velocidad superficial del gas en aumento a escala, y porlo general hay un mayor volumen de gas atraco en tanques grandes que en los pequeños tanques. Así que el sistema a gran escala implica ya mezclar veces.
La velocidad de rotación del impulsor, N, requerida para dispersar completamente un gas en un conjunto de turbina de punta plana se puede encontrar a partir de la relación
  N ^ 2 = QgTg ^ 0.5 / 0.2D ^ 4
Donde Qg es el caudal de gas y g es la...