ความเข้มในการผสมที่เหมาะสมที่สุดในส่วนเครื่องผสมของ เครื่องผสมไม้ตาย เครื่องแยกกากขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทมวล ในขณะเดียวกันก็รับประกันการแยกสารในไม้ตายอย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจัยเหล่านี้ได้แก่:
ธรรมชาติของของเหลว
ความแตกต่างของความหนาแน่น: ความแตกต่างของความหนาแน่นที่มากขึ้นระหว่างสองเฟสทำให้ความเข้มในการผสมลดลงเนื่องจากของเหลวแยกตัวตามธรรมชาติได้ง่ายขึ้น ความแตกต่างเล็กน้อยอาจต้องใช้ความเข้มข้นที่สูงกว่าเพื่อให้ได้สัมผัสที่เพียงพอ
ความหนืด: ของเหลวที่มีความหนืดสูงต้องใช้พลังงานผสมมากขึ้นเพื่อแตกออกเป็นหยดเล็กๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นที่ผิวเพียงพอสำหรับการถ่ายโอนมวล
ความตึงระหว่างผิว: ความตึงระหว่างผิวที่สูงขึ้นนั้นต้องการความปั่นป่วนที่มากขึ้นเพื่อสร้างหยด ในขณะที่แรงตึงระหว่างผิวที่ต่ำกว่าจะช่วยให้ผสมได้นุ่มนวลขึ้น
ลักษณะของตัวถูกละลาย
ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งส่วน: หากตัวถูกละลายถ่ายโอนระหว่างเฟสได้ง่าย (ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งส่วนสูง) การผสมที่มีความเข้มข้นน้อยลงจะต้องใช้ ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งส่วนต่ำจำเป็นต้องผสมอย่างละเอียดมากขึ้นเพื่อเพิ่มการถ่ายโอนมวล
การไล่ระดับความเข้มข้น: การไล่ระดับที่สูงชันระหว่างความเข้มข้นของตัวถูกละลายในสองเฟสช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอน ซึ่งอาจช่วยลดความจำเป็นในการใช้ความเข้มข้นในการผสมสูง
ขนาดหยดที่ต้องการ
พื้นที่ผิวการถ่ายเทมวล: หยดขนาดเล็กจะเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการถ่ายโอนมวล แต่อาจทำให้การตกตะกอนและการแยกตัวยุ่งยาก ความเข้มที่เหมาะสมที่สุดจะทำให้ขนาดหยดสมดุลเพื่อการถ่ายโอนและการแยกที่เหมาะสมที่สุด
ประสิทธิภาพการตกตะกอน: ขนาดหยดต้องเข้ากันได้กับการออกแบบห้องตกตะกอนเพื่อให้แน่ใจว่าการแยกเฟสมีประสิทธิภาพ
อัตราส่วนเฟส
อัตราส่วนเฟสกระจายไปต่อเนื่อง: สัดส่วนที่สูงของเฟสกระจายอาจต้องเพิ่มความเข้มข้นของการผสมเพื่อให้แน่ใจว่าหยดทั้งหมดมีการสัมผัสกับเฟสต่อเนื่องเพียงพอ
อัตราการไหลของกระบวนการ
เวลาพักในมิกเซอร์: อัตราการไหลที่สูงขึ้นจะช่วยลดเวลาการพักตัว โดยต้องใช้ความเข้มข้นในการผสมที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้การสัมผัสที่เพียงพอภายในระยะเวลาที่สั้นลง
สภาวะการไหลต่อเนื่อง: ระบบต้องแน่ใจว่าความเข้มข้นของการผสมสม่ำเสมอเพื่อรักษาการถ่ายเทมวลที่สม่ำเสมอในสภาวะการไหลที่แตกต่างกัน
ความเสี่ยงต่อการเกิดอิมัลชัน
การหลีกเลี่ยงอิมัลชันที่เสถียร: ความเข้มข้นของการผสมที่มากเกินไปสามารถสร้างอิมัลชันที่ละเอียดและเสถียรซึ่งแยกได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่มีสารลดแรงตึงผิวหรือสารทำให้คงตัว การผสมที่มีการควบคุมถือเป็นสิ่งสำคัญในการลดความเสี่ยงนี้
การออกแบบไม้ตายและความจุ
ความเข้ากันได้: ความเข้มข้นของการผสมต้องสอดคล้องกับความสามารถของไม้ตายในการจัดการกับขนาดหยดที่เกิดขึ้น หากไม้ตายไม่สามารถแยกหยดเล็กๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จะต้องลดความเข้มข้นของการผสมลง
อุณหภูมิ
ความหนืดและแรงตึงผิว: อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะช่วยลดความหนืดและแรงตึงผิว ซึ่งอาจลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการผสมที่มีประสิทธิภาพ
ความไวของปฏิกิริยา: กระบวนการที่ไวต่ออุณหภูมิอาจจำกัดระดับของการกวนที่สามารถใช้ได้
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
การลดต้นทุน: การผสมที่เข้มข้นมากเกินไปจะเพิ่มการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน ทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดความเข้มข้นของการผสม
การออกแบบอุปกรณ์
ประเภทและความเร็วของเครื่องกวน: ประเภทของเครื่องกวน การออกแบบใบมีด และความเร็วในการหมุนส่งผลต่อความสม่ำเสมอและความเข้มข้นของการผสม
เรขาคณิตของเครื่องผสม: รูปร่างและขนาดของห้องผสมมีอิทธิพลต่อพลศาสตร์ของไหลและการกระจายพลังงาน
การทดสอบและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ
การทดสอบเชิงประจักษ์: การทดสอบนำร่องและแบบจำลองการคำนวณมักใช้เพื่อปรับแต่งความเข้มข้นของการผสมสำหรับระบบเฉพาะ
การปรับแบบไดนามิก: ระบบขั้นสูงอาจใช้เซ็นเซอร์และกลไกป้อนกลับเพื่อปรับความเข้มของการผสมแบบไดนามิกตามเงื่อนไขแบบเรียลไทม์