Các Quá Trình, Thiết Bị Trong Công Nghệ Hóa Chất Và Thực Phẩm – Tập 2: Phân Riêng Hệ Không Đồng Nhất, Khuấy Trộn, Đập, Nghiền, Sàng

Các Quá Trình, Thiết Bị Trong Công Nghệ Hóa Chất Và Thực Phẩm – Tập 2: Phân Riêng Hệ Không Đồng Nhất, Khuấy Trộn, Đập, Nghiền, Sàng

Trong các ngành công nghiệp nói chung và trong công nghiệp hoá chất và thực phẩm nói riêng, thường gặp hỗn hợp khí hay lỏng có lẫn các hạt rắn hay lỏng. Một hệ như vậy gọi là hệ không đồng nhất hay hệ di thể.

Như vậy, phân riêng hệ không đồng nhất tức là tách các hạt rắn hay lỏng lơ lửng trong môi trường khí hay lỏng ra khỏi nó, để:

• Thu hồi các hạt (nếu chúng có giá trị kinh tế cao);
• Ngăn ngừa tạo thành các hợp chất có ảnh hưỏng xấu đến các quá trình tiếp theo hoặc để tránh những tác hại khác đến thiết bị;
• Làm sạch khí hay lỏng trước khi thải ra ngoài tránh gây độc hại môi trường.

Đặc trưng của hệ không đồng nhất là hệ tồn tại ít nhất hai pha. Một pha gọi là phân tán, gồm những hạt rắn hay lỏng phân tán trong môi trường khí hay lỏng khác; còn pha kia là pha liên tục (hay pha ngoài) bao quanh các hạt hoặc giọt lỏng phân tán, chính là môi trường để pha kia phân tán vào.

Do có những đặc điểm khác nhau giữa hệ khí và lỏng không đồng nhất, kỹ thuật phân riêng được trình bày ở đây cũng được phân biệt thành hai phần riêng cho hệ khí và hệ lỏng.

Hệ khí không đồng nhất là hệ mà các hạt bụi hoặc lỏng lơ lửng trong môi trường khí. Dựa vào sự hình thành mà hệ khí không đồng nhất được chia thành hệ cơ học và hệ ngưng tụ:

• Hệ cơ học được hình thành do quá trình nghiền nhỏ hạt rắn, hoặc các bụi chất lỏng, cũng như các quá trình khác tạo nên sự phân tán của các phần tử rắn hoặc lỏng trong khí. Người ta gọi chung các hạt phân tán này là bụi trong môi trường khí
• Hệ ngưng tụ xuất hiện trong quá trình ngưng tụ của các khí hơi hoặc do phản ứng hoá học của hai khí tạo thành những phân tử khí hoặc hơi ở dạng rắng hoặc lỏng. Nếu ở dạng rắn cho ra hệ khói, còn ở dạng lỏng co ra hệ sương mù.

Trong công nghiệp hoá chất có rất nhiều nguyên nhân tạo ra hệ khí không đồng nhất. Bụi do đập nghiền vật liệu rắn, do sàng, do trộn hoặc các quá trình cơ học khác tạo ra. Khói và mù hình thành từ nhiều quá trình khác nhau, như ngưng tụ hơi, sấy… Thường khói do quá trình cháy. Các phần tử rằn hoặc lỏng lơ lửng trong môi trường khí, đặc biệt khi cháy không triệt để và ngưng tụ hơi nước. Sương mù xuất hiện chủ yếu do quá trình ngưng tụ tạo thành giọt mịn trong không khí.