Impact of impeller speed on growth of borax crystals in dual axial impeller crystallizer : bachelor thesis

U ovom radu ispitan je utjecaj brzine vrtnje dvaju aksijalnih turbinskih miješala koja su se nalazila na zajedničkoj osovini na kinetiku rasta kristala dinatrijevog tetraborata dekahidrata (boraksa) tijekom njegove šaržne prekristalizacije postupkom kontroliranog hlađenja. Eksperimenti u radu izvodili su se u kristalizatoru ravnog dna volumena 15 dm 3 s omjerom visine stupca matične otopine i promjera kristalizatora, H/d T , od 1.3. Ovako visoka vrijednost navedenog omjera zahtijevala je da se na osovinu u reaktor u postave dva miješala. Oba korištena miješala bila su istog tipa, radilo se o miješalu s četiri ravne lopatice nagnute pod kutom od 45 ° (tzv. PBT miješalo), čiji je promjer u odnosu na promjer posude, D/d T , iznosio 0.33. U radu je detaljno ispitan utjecaj brzine vrtnje dvaju PBT miješala na promjenu prezasićenosti matične otopine, linearnu veličinu rastućih kristala te brzinu rasta kristala. Konačno, za sve primijenjene brzine vrtnje miješala procijenjeni su kinetički parametri rasta kristala. Rezultati ispitivanja ukazali su da se s povećanjem brzine vrtnje miješala prezasićenost u sustavu se smanjuje dok se linearna veličina kristala povećava. Brzine rasta kristala povećavaju se s povećanjem brzine vrtnje miješalo što s odrazilo i na povećanje konstante brzine rasta kristal. Dobiveni rezultati posljedica su pozitivnog međudjelovanja tokova dvaju miješala koja se stapaju čineći jednocirkulacijski tok. Opseg ovog toka se povećava s povećanjem brzine vrtnje što se odrazilo na poboljšanje uvjeta za rast kristala boraksa u ispitivanom sustavu.In this work the influence of speed of two axial impellers mounted on the same shaft on crystal growth of borax decahydrate during process of batch cooling crystallization were analysed. Experiments have been performed in a flat bottom, 15 dm 3 crystallizer whose tank diameter to liquid height ratio equalled 1.3. This aspect ratio required the use of a second impeller which was mounted on the same shaft. Stirring was conducted by using two impeller of same types, axial pitched blade turbine (PBT) with impeller to tank diameter ratio, D/d T, of 0.33.The aim was analysed the influence on impeller speeds on the changes of absolute supersaturation, linear crystal size and crystal growth rates as well. Eventually, the values of the kinetics parameters of crystal growth of for all impeller speed applied were estimated. The experimental results showed that during the process time absolute supersaturation of the mother liquor decreases while the linear crystal size increases with impeller speed increment. Crystal growth rates increases with impeller speed what reflected on the values of constant of crystal growth rate. Obtained results are the consequence of interaction of flows generated by each of impellers which merged in single loop flow. The size of this loop increases as impeller speed increases what improved conditions for crystal growth in system analysed