مخزن همزن دار چیست؟
مخزن همزن دار انواع خاصی از واحدها است که می‌توانید در فرآیند مخلوط کردن مواد شیمیایی مختلف از آن استفاده کنید. شما از مخازن همزن دار در مهندسی شیمی برای مخلوط کردن انواع مختلف معرف‌های شیمیایی با هم زدن مداوم آنها تا حد کمال استفاده خواهید کرد. با مقاله امروز سپیانی همراه باشید تا اطلاعات لازم را در مورد مخازن همزن دار کسب کنید.
حتما بخوانید:
ترکیبات قابل استفاده در مخزن همزن دار:
می توانید انواع مختلفی از ترکیبات را با استفاده از مخزن همزن دار بسته‌به نوع کاربرد مخلوط کنید. در اینجا برخی از ترکیباتی که می‌توانید براحتی در مخزن میکسر دار مخلوط کنید آورده شده است:
- ترکیبات شیمیایی
- ترکیبات بیولوژیکی
باید توجه داشته‌باشید که ترکیبات فوق می‌توانند بصورت مایع، املاح یا محلول باشند و بدین ترتیب مخلوط های کاملی را تشکیل دهند.
توزیع زمان اقامت در مخازن همزن دار:
هر ترکیب شیمیایی یا بیولوژیکی مدت زمان قابل توجهی را در مخزن همزن دار صرف می‌کند. باید توجه داشته‌باشید که مدت زمانی که هر ترکیب در مخازن هم زده صرف می‌کند بسته به ترکیب متفاوت است. توزیع زمان اقامت مقدار زمانی است که مقادیر مجزای ترکیبات شیمیایی در مخزن همزن دار صرف میشود. توزیع زمان اقامت در مخزن همزن دار به حجم راکتور و همچنین سرعت جریان سیال بستگی دارد.
صنایع طرفدار مخازن همزن دار:
می توانید از مخزن همزن دار در کاربردهای مختلف برای مخلوط کردن انواع مختلف ترکیبات استفاده کنید. در اینجا دو کاربرد اصلی را می‌بینیم که به مخزن همزن دار نیاز دارند.
کاربردهای مهندسی محیط زیست:
شما از مخزن همزن دار در صنعت مهندسی محیط زیست برای انجام وظایفی مانند موارد زیر استفاده می‌کنید:
- تصفیه آب از طریق فرآیند لجن فعال
- تصفیه فاضلاب از طریق سیستم‌های تصفیه تالاب
- تثبیت بیوسولید فاضلاب با استفاده از هاضم‌های بی هوازی
صنعت مهندسی شیمی:
شما از مخزن میکسر دار در صنعت مهندسی شیمی برای انجام عملکردهای مختلفی مانند موارد زیر استفاده می‌کنید:
- تولید دارو با استفاده از راکتورهای حلقه‌ای
- فرآیند تخمیر ترکیبات شیمیایی مختلف
- تولید بیوگاز با اختلاط انواع مختلف ترکیبات مولد بیوگاز
حتما بخوانید:
اجزای اصلی مخزن همزن دار چیست؟
برای اینکه درک روشنی از نحوه عملکرد مخزن همزن دار داشته‌باشید باید اجزای اصلی آن را بشناسید. در اینجا اجزای اصلی مخزن میکسر دار آورده‌شده‌که باید در مورد آنها اطلاعات داشته‌باشید.
تانک:
تانک مربوط به قسمت بیرونی میشود که از آن برای نگهداری ظرفیت‌های مختلف ترکیبات برای مخلوط کردن استفاده خواهید کرد. شما می‌توانید انواع و ظرفیت‌های مختلف مخازن را برای استفاده در فرآیند اختلاط ترکیبات مختلف انتخاب کنید.
میکسر درایو:
این قسمت مکانیکی مخزن است که به چرخش میکسر که ترکیبات مختلف را مخلوط می‌کند کمک می‌کند. شما می‌توانید براحتی سرعت درایو میکسر را کنترل کنید که به نوبه خود سرعت سیستم همزن را کنترل می‌کند.
تیغه‌های میکسر یا همزن:
شما از میکسر برای کمک به فرآیند هم زدن یا مخلوط کردن انواع مختلف ترکیبات در مخزن همزن دار استفاده خواهید کرد. حرکت و سرعت میکسر یا همزن به نیروی محرکه ای که از درایو میکسر می‌آید بستگی دارد.
نازل‌های سر بالا:
برای کمک به آزادسازی فشاری که ممکن است در مخزن هم زده جمع شود، به نازل‌های سر بالا نیاز دارید. این قطعه فشار را در مقادیر قابل توجهی از بین می‌برد تا از وقوع انفجار جلوگیری شود.
مسیر بزرگتر:
شما مسیر بزرگتر را باز می‌کنید تا اجازه دهید ترکیبات مختلف بیولوژیکی و شیمیایی به مخزن همزن دار اضافه شود. این محصول دارای یک شیشه دید است که به شما امکان می‌دهد کل فرآیند اختلاط را مشاهده کنید.
بافل باله برتر:
برای اهداف اختلاط و همچنین سنجش دما در طول فرآیند اختلاط به بافل باله برتر وابسته خواهید بود.
صفحه کنترل:
شما از کنترل پنل برای پیکربندی، برنامه‌ریزی و نظارت بر کل فرآیند میکس استفاده خواهید کرد. این دستگاه دارای صفحه نمایش لمسی و فناوری کنترل از راه‌دور است که به شما امکان می‌دهد با آن از راه دور کار کنید.
پریز:
این قطعه قسمتی از مخزن است که از آن برای آزاد کردن ترکیبات کامل ترکیبی از مخازن همزن دار استفاده می‌کنید. به محض اینکه تمام ترکیبات به زمان ماندگاری رسیدند، ترکیبات مختلف را از سیستم آزاد خواهید کرد.
سیستم پشتیبانی:
سیستم پشتیبانی شامل قسمت‌های مختلف مخزن میکسر دار مانند پایه‌های مخزن همزن دار، ژاکت‌های داخلی و خارجی است. توجه‌داشته‌باشید که سیستم‌های پشتیبانی به اندازه کافی قوی هستند تا در برابر شرایط لرزه ای و باد و همچنین عایق دما مقاومت کنند.
مطلب مرتبط: آشنایی با انواع دستگاه میکسر صنعتی
اصل کاری مخزن همزن دار چیست؟
مخزن همزن دار یا همزن میکسر دار معمولاً بر اساس حالت ثابت عمل می‌کند که در آن همه معرف‌هایی که وارد می‌شوند مخلوط می‌شوند. در ادامه این مقاله یک فرآیند گام به گام ارائه شده است که می‌توانید آن را برای درک صحیح اصل کار مخزن همزن دار دنبال کنید.
آماده سازی مواد تشکیل دهنده:
شما کل فرآیند را با آماده کردن تمام موادی که می‌خواهید در مخازن همزن دار مخلوط کنید، آغاز خواهید کرد. آماده‌سازی مواد شامل چیدن آنها به ترتیبی است که آنها را به مخزن هم زده اضافه می‌کنید. جدای از آن، باید دستگاه یا مخزن همزن دار را نیز با تنظیم صحیح به اندازه کافی آماده کنید. از صفحه کنترل برای برنامه‌ریزی و پیکربندی مخزن همزن دار استفاده می‌کنید و سپس اجازه می‌دهید گرم شود.
افزودن مواد تشکیل دهنده:
از طریق ورودی مخزن، مواد را به مخزن همزن دار اضافه می‌کنید. به یاد داشته‌باشید که تعیین مقدار موادی که به مخزن همزن دار اضافه می‌کنید بسیار مهم است. شما همچنین باید این مواد را به ترتیب خاصی اضافه کنید تا از اتفاقات ناگوار جلوگیری شود.
فرآیند اختلاط:
همانطور که مواد بیشتری را به مخزن همزن دار اضافه می‌کنید، همزن به فرآیند هم زدن ادامه می‌دهد. با سرعتی که شما از کنترل پنل دیکته می‌کنید، تمام مواد را بر این اساس هم بزنید. در طول فرآیند اختلاط، سنسورها و مانیتورهای درون مخازن درجه‌بندی دما را به اطلاع می‌رسانند. همچنین می‌توانید دما و فشار داخل مخزن همزن دار را با آزاد کردن فشار از طریق نازل‌های سر بالایی کنترل کنید. این روند تا زمانی ادامه می‌یابد که یک مخلوط همگن بدست آورید یا تا زمانی که زمان ماندگاری به‌پایان برسد. در نهایت، دستگاه مخلوط را بطور خودکار از مخزن از طریق خروجی آزاد می‌کند.
مزایا و معایب:
مزایای استفاده از مخازن همزن دار چیست؟
مزایای زیادی وجود دارد که از استفاده از مخزن همزن دار بدست خواهید آورد. در اینجا برخی از مزایای استفاده از مخزن همزن دار در کاربردهای مختلف شما آورده شده است.
کنترل مناسب دما:
شما براحتی می‌توانید دمای کل سیستم واکنش را کنترل و حفظ کنید. دارای یک پنل کنترل است که در آن دمای کلی و ژاکت‌های عایق برای عایق حرارتی را کنترل خواهید کرد.
ارزان تر برای ساخت:
در مقایسه با انواع دیگر مخازن یا راکتورها، هزینه‌کمتری در ساخت مخزن همزن دار خواهید داشت. با وجود هزینه ارزان ساخت، مصالح مورد استفاده از کیفیت بسیار بالایی برخوردار بوده و براحتی در دسترس هستند.
ظرفیت حرارتی بزرگ:
شما آزادی کنترل گرما را در مخزن همزن دار بدلیل ظرفیت‌های گرمایی زیاد دارید. علاوه بر آن، ظرفیت گرمایی زیاد قادر به انطباق با واکنش‌هایی است که گرمای زیادی تولید می‌کنند.
تمیز کردن و نگهداری آسان:
بدلیل سهولت دسترسی به فضای داخلی، می‌توانید براحتی مخزن همزن دار خود را با کمترین ضربه یا مشکل تمیز و نگهداری کنید. تنها کاری که باید انجام دهید این است که قسمت بالایی مخزن همزن دار را باز کنید و عملیات تمیز کردن و نگهداری را انجام دهید.
هزینه عملیاتی پایین:
همچنین برای کارکرد مخازن همزن دار هزینه کمتری خواهید داشت زیرا سریع کار می‌کند و انرژی بسیار کمی مصرف می‌کند. شما در هزینه پرداخت قبوض برق صرفه‌جویی خواهید کرد و همچنین از هزینه‌های هدر رفت بیش از حد مواد اولیه جلوگیری خواهید کرد.
معایب استفاده از مخازن میکسر دار چیست؟
با وجود مزایای بی شماری که از آنها بهره‌مند خواهید شد، محدودیت‌های خاصی برای مخازن همزن دار وجود دارد. در اینجا برخی از محدودیت‌هایی که ممکن است در حین استفاده از مخازن همزن دار تجربه کنید، آورده‌شده‌است.
تبدیل کوچک واکنش دهنده‌ها:
توجه‌داشته‌باشید که مخازن هم زده تبدیل کمتری از واکنش دهنده‌ها به‌محصولات نهایی در هر حجم واکنش دهنده دارند. مخازن جریان دیگری نیز وجود دارند که به ازای هر حجم واکنش دهنده، تبدیل واکنش دهنده‌ها به‌محصول نهایی بیشتر است.
توسعه مناطق مرده:
احتمال ایجاد منطقه مرده در مخزن همزن دار در طول فرآیند اختلاط وجود دارد. مناطق مرده مناطقی در داخل مخزن هستند که مخزن همزن دار نمی‌تواند به واکنش دهنده‌ها برای اهداف اختلاط دسترسی پیدا کند.
عبور از واکنش دهنده‌ها:
همچنین ممکن است متوجه شوید که واکنش دهنده‌ها بدون اختلاط یا واکنش مناسب از طریق مخزن همزن دار جریان می‌یابند. این امر در شرایطی اتفاق می‌افتد که خروجی در موقعیت نامناسبی قرار دارد و بنابراین باعث آزاد شدن واکنش‌دهنده‌ها میشود.
حتما بخوانید:
آشنایی با انواع مخازن تحت فشار
آشنایی با مخازن میکسر دار مایعات
چند نوع مخزن همزن دار وجود دارد؟
یکی از مزایای استفاده از مخزن همزن دار، انعطاف پذیری و تطبیق پذیری آن با در دسترس بودن انواع متعدد است. بسته به نیازهای کاربردی مخزن همزن دار، از بین انواع مختلف مخزن‌ها انتخاب خواهید کرد. در اینجا انواع مختلفی از مخازن همزن دار وجود دارد که می‌توانید بسته|به‌نیازهای کاربردی انتخاب کنید:
- مخازن همزن دار میکروبی یا تخمیرکننده
- ساختار سلولی مخازن همزن دار یا بیوراکتورها
- بیوراکتورهای یکبار مصرف یا یکبار مصرف
- بیوراکتورها برای کاربردهای ویژه
تفاوت مخازن همزن دار میکروبی و مخازن همزن دار کشت سلولی:
تفاوت اصلی بین مخازن همزن دار میکروبی و مخازن همزن دار کشت سلولی در حالت عملکرد است. در اینجا یک مقایسه مستقیم بین مخازن همزن دار میکروبی و مخازن همزن دار ساختار سلولی وجود دارد.
سیستم‌های همزن میکروبی:
شما از مخازن همزن دار میکروبی برای برش بالا، اختلاط سریع و همچنین انتقال مناسب اکسیژن استفاده خواهید کرد. مخازن همزن دار میکروبی دارای ویژگی‌های مختلفی هستند که به اختلاط ترکیبات مختلف میکروبی کمک می‌کند. برخی از ترکیبات میکروبی که می‌توانید با استفاده از مخازن همزن دار میکروبی مخلوط کنید، باکتری ها، قارچ‌ها و مخمرها هستند. خصوصیات معمول مخازن همزن دار میکروبی یا بیوراکتورها عبارتند از:
- ارتفاع بلند یا نسبت ابعاد قطر
- پره‌های تخت، پروانه‌های توربین متعدد
- نرخ بالای انتقال گاز
- سیستم‌های ضد فوم با سنسورهای ضد کف
مخازن همزن دار کشت سلولی:
شما از مخازن همزن دار کشت سلولی برای کمک به کاهش آلودگی سیستم در یک دوره خاص استفاده خواهید کرد. از تکنیک اختلاط ملایم در حالی که از مخلوط گاز برای تجربه انتقال اکسیژن مناسب استفاده می‌کند، استفاده می‌کند. ویژگی‌های معمولی که باید در مخزن همزن دار ساختار سلولی به آنها توجه کنید عبارتند از:
- سرعت کم و فرآیند اختلاط ملایم
- سیستم پروانه دریایی Braid
- استفاده از دی اکسید کربن به جای اسید برای کنترل pH
- استفاده از نیتروژن و اکسیژن در کنترل مخلوط گازهای کم جریان PO2
چگونه مخازن تک‌مصرف همزن با بیوراکتورها برای کاربردهای خاص مقایسه می‌شوند؟
به غیر از دو نوع مخزن همزن دار، انواع دیگری از مخازن همزن دار نیز وجود دارد که می‌توانید از آنها استفاده کنید. در اینجا مقایسه ای بین مخازن همزن دار یکبار مصرف و مخازن همزن دار با کاربرد خاص ارائه شده است.
مخازن همزن دار یکبار مصرف:
شما از این نوع مخزن همزن دار در شرایطی استفاده خواهید کرد که اعتبارسنجی و سرعت فرآیند مورد نیاز است. این مخزن به‌صرفه‌جویی در زمان آماده‌سازی و همچنین تمیز کردن کمک می‌کند و در نتیجه سرعت کلی واکنش را افزایش می‌دهد. با این حال، شما باید آنها را پس از هر فرآیند تطبیق به منظور اعتبار سنجی جایگزین کنید. در اینجا ویژگی‌های اصلی مخازن همزن دار یکبار مصرف آورده شده است:
- برای صرفه جویی در زمان تمیز کردن، از قبل استریل شده است
- گزینه‌های کمتر برای سفارشی سازی
- گزینه‌های سنسور کمتر
- ملاحظات قابل استخراج یا شستشو
مخزن همزن دار برای کاربردهای خاص:
شما مخزن همزن دار را برای کاربردهای خاص برای مخلوط کردن واکنش‌دهنده‌هایی که در یک دسته خاص قرار می‌گیرند، استفاده می‌کنید. این مخزن برای مخلوط کردن انواع مختلف مواد مانند قارچ ها، جلبک‌ها و باکتری‌های بی هوازی که روی جامدات رشد می‌کنند مناسب است. در این مورد، شما باید به تغییرات مختلف سازگاری مانند هندسه، طراحی و همچنین تکنیک‌های اختلاط نگاه کنید.
حتما بخوانید:
توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه خط تولید مخزن همزن دار فعالیتی ندارد.
