Para garantir condições turbulentas e tempo mínimo de mistura durante a agitação com um impulsor de turbina, o número de Reynolds deve ser de pelo menos
.
a) Um fermentador agitado em escala de laboratório com um impulsor de turbina de 5 cm de diâmetro é operado a 800 rpm . Se a densidade do caldo que está sendo agitado é próxima à da água, qual é o limite superior para a viscosidade da suspensão se a mistura adequada deve ser mantida? (Resp.
)
b) O sistema de mistura é ampliado para que o tanque e o impulsor tenham 15 vezes o diâmetro do equipamento de laboratório. O agitador no recipiente grande é operado de modo que a velocidade da ponta do agitador (velocidade da ponta
) seja a mesma que no aparelho de laboratório. Como o aumento de escala afeta a viscosidade máxima permitida para manutenção de condições de mistura turbulenta? (Resp.
)
a) Um fermentador agitado em escala de laboratório com um impulsor de turbina de 5 cm de diâmetro é operado a 800 rpm . Se a densidade do caldo que está sendo agitado é próxima à da água, qual é o limite superior para a viscosidade da suspensão se a mistura adequada deve ser mantida? (Resp.
b) O sistema de mistura é ampliado para que o tanque e o impulsor tenham 15 vezes o diâmetro do equipamento de laboratório. O agitador no recipiente grande é operado de modo que a velocidade da ponta do agitador (velocidade da ponta
Passo 1
O enunciado trata de agitação de um fermentador com impulsor de turbina e exige que o número de Reynolds seja pelo menos
para garantir mistura turbulenta. Vamos usar a expressão do número de Reynolds em agitação:
onde
é a densidade do fluido,
a rotação em s
,
o diâmetro do impulsor e
a viscosidade dinâmica. Precisamos achar a viscosidade máxima
que satisfaça
.
Passo 2
Para o equipamento de laboratório temos:
,
,
. Impondo
e isolando
, obtemos
Passo 3
Substituindo os valores:
Convertendo para centipoise (
):
Passo 4
Agora ampliamos para
, mantendo a velocidade de ponta igual. Como
segue que
Passo 5
Para manter
no reator grande, aplicamos novamente
ou seja,
Resposta
a)
b)
b)