statikus keverő TetraMIX

statikus keverő levegőbekeverés


TETRAMIX STATIKUS KEVERŐK ALKALMAZÁSA
AZ IVÓ- IPARI- ÉS SZENNYVÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁKBAN


A víziparban előforduló tisztítás-technológiák olyan „módosult” vegyipari gyártástechnológiák, amelyekben a különböző fizikai-, fizika-kémiai-, kémiai folyamatok rendkívül híg koncentrációkban mennek végbe. Éppen emiatt a vízipari alkalmazások egy jelentős hányada tipikus vegyipari alkalmazásnak felel meg.

1.1 Alkalmazások


Az alkalmazási lehetőségek, részben a tisztítandó víz útját követve, mint gyártástechnológiai igényeket kielégítő bekeverések, részben, mint nélkülözhetetlen segédüzemi feladatok elvégzése (pl. oldatkészítés) mutathatók be.

1.1.1 Érkező különböző eredetű vizek technológia előtti homogenizálása


Ahol két-, három- vagy több eltérő minőségű folyadék keveredik egy adott technológiai művelet vagy műveletsor előtt, mint pl.

  • más-más eredetű (minőség, hőmérséklet) ipari szennyvizek találkozása a tisztító telep előtt,
  • más-más minőségű kútvíz találkozása gyűjtőcsőben, tisztítás-technológia előtt,
  • két különböző minőségű víz fogadása tisztavíz medence előtt (esetleg ráklórozási igénnyel együtt),
  • …stb.
  • elengedhetetlen a mintavétel előtti homogén keverékelegy biztosítása.

    A megfelelő homogenitás a biztosítéka annak, hogy a vett minta elemzése alapján meghatározott beavatkozás, azaz a tisztítás-technológia, eredményes lesz.

    Placeholder image
    TETRAMIX típusú statikus keverőkkel garantált a cső teljes keresztmetszetére vonatkoztatott teljes homogenitás, bármely időpontban, akár lamináris áramlásnál is.

    1.1.2 Vegyszer oldat készítése, az oldat homogenitásának fenntartása, hígítás, szuszpenzió készítés


    A TETRAMIX statikus keverők itt többnyire segédüzemi feladatokat láthatnak el, amint arra a cím is utal.
    Oldatkészítésnél legfontosabb az oldhatóság és a keverési időszükséglet ismerete, hiszen ennek függvényében vagy egy folyamatos-, vagy egy körciklusban kialakított oldó rendszerben kell elhelyezni a statikus keverőt

    Hígítás, szuszpenzió (emulzió) készítés
    Feladatok lehetnek pl.:
  • tömény sósav, tömény kénsav, lúg, …stb., vagy
  • alap-derítőszer oldat (napi tartályba) hígítása, (első ábra),
  • szénpor-, mikrohomok szuszpenzió készítés, közvetlen adagolással, (második ábra).
  • Placeholder image

    Oldat készítés, feltárás


    A lassan, nehezen oldódó anyagoknál, oldat homogenitás fenntartásánál az alábbi vázlat szerinti megoldásból célszerű kiindulni. Placeholder image
    Az oldó kör kialakítás lehet az 1–2 középen- vagy 1–3 érintőlegesen visszaadott körciklusban a jól oldódó anyagoknál, és lehet az 1–4 kiépítésben, kristályos anyagok oldásánál. Ez utóbbi esetében olyan szivattyút kell alkalmazni, mely érzéketlen a kristályos anyagok koptató hatásával szemben.

    Egyszerűbb az eset oldat homogenitásának fenntartásánál amint azt az alábbi két ábra mutatja.

    Placeholder image
    A TETRAMIX statikus keverőknek a szivattyú szívóoldalán való elhelyezését a keverő alacsony nyomásvesztesége teszi lehetővé.
    Jól keverhető anyagoknál
    – a tartályban elhelyezett TETRAMIX statikus keverő igénybevételével – a szívóoldali keverő alkalmazás el is hagyható (jobb oldali ábra).

    1.1.3 Vegyszeradagolást követő bekeverés


    A legáltalánosabb, legelterjedtebb feladat típus.
    Az alaphelyzet, hogy a tisztítás-technológia előírt segédanyaga adagolásra kész (oldat)állapotban van.
    A víz- vagy szennyvízkezelés során ezek a segédanyagok, meghatározott technológiai célokkal
  • előoxidáló szerek,
  • pH beállítók,
  • alap-derítőszerek,
  • segéd-derítőszerek,
  • közbenső oxidálók,
  • különböző fertőtlenítők,…stb

  • lehetnek.

    Egy felszíni víztisztító mű technológiai folyamatábrájában elhelyezhető TETRAMIX statikus keverők láthatók az alábbi ábrán. Placeholder image

    1.1.3.1 Oxidáló szerek


    Klóros-, kálium-permanganátos oxidáció, légoxidáció …stb.

    Egy reakció folyamat, mint pl. az oxidációs folyamatok nem mindig pillanat szerűen mennek végbe. A hatékonyság maximalizálása érdekében a feladat, hogy a víz és oxidálószer elemi térfogatrészecskéi mielőbb ún. bensőséges érintkezésbe kerüljenek egymással, hogy minél nagyobb felület mentén, minél intenzívebben menjenek végbe a kitűzött reakció-folyamatok.
    Külön hangsúllyal kell kiemelnünk a kisátmérőjű (DN 25-65) csövek lamináris, vagy lamináris közeli áramlásából és a nagyátmérőjű csövek (DN 400-tól) ún. alagúthatásából fakadó elégtelen hatásfokú vegyszer-elkeveredést.

    A TETRAMIX statikus keverő alkalmazásával nemcsak az összekeverés hatékonysága nő, hanem mint ideális csőreaktorban, más egyéb részfolyamatok feltételei is megteremtődnek.
    Jellemző tisztítás-technológiák, ahol a reakciófolyamatok optimális feltételei TETRAMIX statikus keverővel megfelelően biztosíthatók:

  • felszíni víztisztítás, elő-oxidáció (Cl2, KMnO4),
  • klór- és kálium-permanganát oxidációs vas- és mangántalanítás,
  • légoxidációs vastalanítás,
  • ammóniamentesítés törésponti klórozással…stb.

  • 1.1.3.2 PH beállítás


    gyártás, megfelelő reakciófolyamatok, jó termékkihozatal nagyon sok technológiai részfolyamatnál csak az előírt, stabil, meghatározott értéken tartott pH tartományban lehetséges.
    A stabil szinten tartás egy jól kiépített, kis időállandóval rendelkező szabályzókörrel lehetséges. Ez a különbségképzésen alapuló szabályzás viszont feltételezi, hogy a minták olyan – térben és időben állandó – homogén környezetből kerülnek vételezésre, melyeket többnyire csak statikus keverők alkalmazásával lehet biztosítani.

    Vegyipari környezetben pH beállítás nem létezik statikus keverő alkalmazása nélkül, mint ahogy jó klórszint vagy klórdioxid-szint sem nélkülözheti a lengésmentes, kis tehetetlenségi idővel jellemzett szabályzást.




    pH beállító szabályzókör elvi vázlata
    TETRAMIX statikus keverővel
    Placeholder image


    1.1.3.3 Alap-derítőszerek adagolása


    Az ivó-, ipari- és a szennyvíztisztítási területek egyik legfontosabb és a leggyakrabban alkalmazott vegyszerei, az ún. pelyhesítő vagy koaguláló szerek, azaz a különböző vassók, alumíniumszulfát, poli-alumínium-klorid (PAC).

    A derítés, a kontaktderítés vagy rapid-koagulációs szűrés, flokkulálás, olyan tisztítás-technológiai részegységek, melyek nem nélkülözhetik a koaguláló szerek alkalmazását.
    A bekeverést a reakciófolyamatok gyorsaságával párhuzamosan, secundum nagyságrend alatt kell elvégezni, biztosítva a keletkező mikro-pelyhek és a szennyezőanyag diszperz rendszereinek minél gyakoribb ütköztetését.

    A feladat - az áramlási viszonyok függvényében - ideálisan elvégezhető egy 2-4 elemes standard TETRAMIX, vagy egy 8-12 elemes polimix kialakítású TETRAMIXPK típusú statikus keverővel, a szükséges mértékű sebességgradiens és energia-disszipáció, valamint az optimális vegyszerfelhasználás biztosítása mellett.

    1.1.3.4 Segéd-derítőszerek adagolása


    A segéd-derítőszerek, más néven polimerek, sokkal „lágyabb” bekeverést igényelnek, mint az alap derítőszerek.

    Olykor elegendő egy nyújtott kivitelű, L/D=1-1,5 paraméterű egyelemes standard vagy ívelt kialakítású TETRAMIX statikus keverő, melyet közvetlen a lassú, bolygató keverést biztosító labirint tartály, medence vagy flokkulátor műtárgy előtt helyezünk el
    Fontos, hogy erős nyíróerők ne ébredjenek, melyek a már képződött nagyobb pelyhek széteséséhez vezetnének.
    A statikus keverő megfelelő garancia arra, hogy a flokkulátorba ne csak egy un. polielektrolit csóva-, hanem a bevezetőcső teljes keresztmetszetben tökéletesen bekevert keverékelegy lépjen be.

    1.1.3.5 Közbenső oxidáció, utófertőtlenítés


    A leggondosabban kialakított műtárgy, tisztavíz-medence is tartalmaz holt tereket.
    E térrészbe igen nehézkesen, sokszor csak diffúzió útján jut el az oxidálószer, különösen, ha már a beömlési keresztmetszetben sem homogén a belépő elegy.

    Abban az esetben, ha a statikus keverővel már a medencébe való belépés előtt biztosítjuk a fertőtlenítés maximális hatékonyságának feltételeit - bensőséges érintkeztetés a teljes keresztmetszetben -, akkor a medencék gyenge hatásfokú keverési képességei másodlagossá válnak.

    TETRAMIX típusú statikus keverők előnyei klórformák bekeverésénél:

  • Tökéletes bekeverés a teljes víztérfogatban.
  • Azonnali kontaktidő biztosítása. (Kiemelten fontos a vízelosztó rendszerek közbenső klórozásakor, ha relatíve közeli fogyasztók vannak.)
  • Holttér-mentes bekeverés, azaz minden elemi térfogatrész csírátlanításra kerül.
  • Fluktuáció-mentes klórkoncentráció a mintavételnél.
  • Optimalizálja a szabályzást, minimalizálja a klórfelhasználást.
  • A homogenitás révén kisebb a káros klórozási termékek képződésének valószínűsége.
  • Megakadályozza a hosszan elnyúló tömény pászmák kialakulását s így azt is, hogy a képződő különböző kloridok, az el nem fogyasztott magas klórkoncentrációk, erőteljes korrozív hatással lépjenek föl a csövek, szerelvények, szivattyúk szerkezeti anyagaival szemben.


  • 1.1.4 Iszapkezelés, víztelenítés


    Itt a különféle eredetű iszapok vegyszeres előkezelését és víztelenítésre vonatkozó előkészítését kell kiemelni.
    A feladatra szintén igaz, hogy a különböző szerek optimális hatásmehanizmusa csak akkor biztosított, ha azok bensőséges érintkeztetése a megfelelő bekeverés útján garantált.
    Üzemviteli szempontok is indokolhatják a jó bekeverés szükségességét, mint pl. a mésztejjel történő iszap-kondicionáláskor. Itt a statikus keverő az ideális keverékelegy képzéssel egyúttal a mésztej kirakódásra való hajlamát is minimalizálja (különösen lamináris és lamináris közeli tartományokban), csökkentve a vezetékszakasz dugulásra való hajlamát.

    A fizikai, kémiai vagy biológiai úton kondicionált iszapok gépi víztelenítése, mint pl.
  • centrifuga,
  • vákuum dobszűrő,
  • szűrőprés
  • prés-szalagszűrő
  • ma már nem nélkülözhetik a korszerű polimerek alkalmazását.

    E polimerek hatékonysága azonban nagyban függ bekeverésük jóságától, intenzitásától s a tartózkodási időtől.
    A statikus keverő legcélszerűbb alkalmazását az alábbi ábra jelöli (függőleges elhelyezés), ahol kiépítésre került a berendezés szükség szerinti vissza mosásának lehetősége is.
    Placeholder image

    1.1.5 Pulzáció simítás


    Ez egy rendkívül hasznos és praktikus tulajdonsága egyes meghatározott típusú TETRAMIX statikus keverőnek.
    Kifejezi azt a képességet, hogy a membrán és/vagy dugattyús adagolószivattyúk okozta szakaszos adagolás módot és áramlást – a tökéletes bekeverésen túl – folyamatossá tesz, amint az, az alábbi sematikus ábrán is látható.

    Placeholder image
    A folyamatos vegyszerezés biztosítása, a jó bekeveréssel együtt, optimális vegyszerfelhasználást garantál. A pulzáció simítás az eddig felsorolt valamennyi alkalmazásnál nagymértékben javítja a tisztítás-technológiai folyamatokat.

    Placeholder image
    A képen látható, kb. 1 méter távolságban egymást követő két különböző színű „tömény vegyszerdugó” a statikus keverő bekeverése során felhígul, és homogén elegy formájában folytatja útját, szorosan, közvetlen egymás után.  Tehát a folyamatos vegyszerezés biztossítottá válik.