CCF20091014007

38

Ryc. 2.6. Odstępstwa od stanu idealnego wymieszania

2.6. Przykłady obliczeniowe

Przykład 2.1.

Na różnych wysokościach mieszalnika, w którym mieszany jest olej z wodą, pobrano 4 próbki o objętości 5 ml każda. Zawartość oleju w próbkach wynosiła odpowiednio: 0,6; 1,0; 1,8; 4,5 ml. Średni ułamek objętościowy oleju wynosi v = 0,2.

Aby obliczyć indeks mieszania, należy nąjpierw przeliczyć ułamki objętościowe oleju w próbkach:

0,6 .    1,0    P8 _no„ 4,5 „ „

' Ui = -g- = 0,12, t;₂=-^- = 0,2, u₃=-£- = 0,36, o₄ = -^- = 0,9

Potem trzeba obliczyć stężenie względne:

• ²~ a ^- 0,2 ~

l-a₄

y _^vi 0.12 _nr

^Xl v 0,20    °’^6,

125

1 — o₃ 1-0,36    l-u₄ 1-0,9

1-5 “l-0,20“°^>8’    i-b - 1-0,2

Indeks mieszania jest więc równy:

/ = -

x, +x,+x,+x

n

ą ₌ 0,6+1 + 0,8 + 0,125 _{= Q g31}

Przykład 2.2.

W czasie badania mieszalnika przepływowego zawierającego roztwór cukru o stężeniu a:₀ = 33,2% mas. (c₀ = 379,3 g/dm³) i objętości V=350 ml w pewnej chwili rozpoczęto podawanie czystej wody (cy= 0) z objętościowym natężeniem przepływu V - 0,58 ml/s. W miarę upływu czasu na wylocie mieszalnika rejestrowano stężenie roztworu x, a otrzymane wyniki zestawiono w tabeli 2.1.

Tabela 2.1. Zestawienie przykładowych wyników ćwiczenia „mieszanie przepływowe"

t [min]	X [% mas.]	c [g/dm^3]	^CObl [g/dm^3]
0	33,2	379,3	379,3
1	30,6	345,7	343,4
2	28.0	312,9	310,8
3	25,6	283,2	281,4
4	23,5	257,7	254,7
5	21,1	229,1	230,6
6	19,4	209,2	208,8
7	17,8	190,7	189,0
8	16,2	172,4	171,1
9	14,6	154,4	154,9
10	13,4	141,0	140,2
12	11,0	114,6	114,9
14	9,1	94,1	94,2
16	7,5	77,1	77,2
18	6,1	62,3	63,3
20	4,9	49,8	51,8

Wykres (ryc. 2.7) przedstawia krzywą teoretyczną obliczoną na podstawie wzoru (rozdz. 2.5) obrazującą zmiany stężenia roztworu c w czasie t. Wielkości stężeń, obliczone z tego równania podano w tabeli 2.1. Przeliczenia wartości x [%] na c [g/dm³] dokonano korzystając z tabeli 2.4. Jeżeli stężenie odczytane w procentach nie jest liczbą całkowitą, odpowiadającą mu wartość c należy obliczyć korzystając ze wzoru na .interpolację:

C = (C₂ —Cj) :(*--*l)+ CJ

gdzie: x - otrzymana w doświadczeniu wartość stężenia [%] nie będąca liczbą całkowitą, *_x - stężenie [%} mniejsze od wartości x będące liczbą całkowitą, Cj i c₂ — stężenia [g/dm³] odczytane z tabeli 2.4 i odpowiadające wartościom stężeń [%] będących liczbami całkowitymi, najbliższymi wartości x.