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Misch-Absetz-Einheit

1940
Historische Misch-Abscheider-Anlage zur Flüssig-Flüssig-Extraktion in der chemischen Verfahrenstechnik.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

A mixer-settler is a standard industrial apparatus for liquid-liquid extraction. It comprises a mixing chamber, where an impeller disperses the two immiscible phases to facilitate mass transfer, followed by a settling chamber, where the phases separate via gravity. These units are often arranged in series to form a multi-stage counter-current cascade for high-efficiency separations.

The mixer-settler is a cornerstone of industrial liquid-liquid extraction due to its simple design, reliability, and scalability. Each unit functions as a discrete equilibrium stage. In the mixer, a motor-driven impeller provides the energy to break up the dispersed phase into fine droplets, creating a large interfacial area essential for rapid mass transfer of the solute. The design of the impeller and the mixing intensity are critical; insufficient mixing leads to slow extraction, while excessive mixing can create a stable emulsion that is difficult to separate in the settler.

Nach dem Mischen fließt die Dispersion in den wesentlich größeren, ruhenden Absetzbehälter. Hier verschmelzen die Tröpfchen der dispergierten Phase unter dem Einfluss der Schwerkraft und trennen sich in einer separaten Schicht von der kontinuierlichen Phase. Die Leistung des Absetzbehälters hängt von der Dichtedifferenz zwischen den Phasen, ihrer Grenzflächenspannung und der Viskosität Zur Steuerung des Grenzflächenniveaus und zur getrennten Ableitung der leichten (Extrakt-) und schweren (Raffinat-) Phase der kontinuierlichen Phase werden typischerweise Überläufe am Auslass des Absetzbeckens eingesetzt. Für komplexe Trennungen mit vielen theoretischen Trennstufen werden mehrere Mischer-Absetzbecken-Einheiten im Gegenstromverfahren geschaltet. In dieser Anordnung fließen die Zulauflösung und das Extraktionsmittel in entgegengesetzter Richtung durch die Kaskade, wodurch die Konzentrationstriebkraft und die Gesamttrenneffizienz maximiert werden. Trotz ihres großen Platzbedarfs und des hohen Flüssigkeitsvolumens sind Mischer-Absetzbecken weiterhin beliebt für Prozesse mit langsamer Kinetik und hohem Durchsatz.

UNESCO Nomenclature: 3305
- Chemieingenieurwesen

Typ

Physikalisches Gerät

Störung

Inkremental

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Basis-Labor-Scheidetrichter
  • industrielle Mischtanks und Klärbecken
  • Verständnis der Fluiddynamik und der Tropfenkoaleszenz
  • Entwicklung mehrstufiger Verfahrenskonzepte aus der Destillation

Anwendungen

  • großtechnische Kupfergewinnung im Bergbau
  • Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen (z. B. in der PUREX-Prozess)
  • Herstellung von Phosphorsäure
  • Petrochemische Industrie zur Trennung aromatischer und aliphatischer Kohlenwasserstoffe
  • pharmazeutische Großproduktion

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

  • kompakte Misch-Absetzer-Konstruktionen, die Zentrifugalkräfte nutzen, um den Platzbedarf zu reduzieren
  • integrierte Misch-Absetz-Einheiten mit internem Recycling für verbesserte Effizienz
  • Einsatz statischer Mischer zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Scherkräfte, wodurch eine Emulgierung verhindert wird
  • 3d-printed mixer-settlers for schneller Prototypenbau and small-scale specialty chemical production
  • intelligente Misch-Absetzer mit eingebetteten Sensoren zur Echtzeitüberwachung der Phasentrennung und des Trennschichtniveaus
  • Membranunterstützte Absetzbecken zum Brechen schwieriger Emulsionen
  • Modellierung der numerischen Strömungsdynamik (CFD) zur Optimierung des Laufraddesigns und der Strömungsmuster
  • Misch-Absetzer für die Handhabung von Dreiphasensystemen (z. B. mit Feststoffen)
  • solarbetriebene Misch-Absetzanlagen für netzunabhängige Bergbaubetriebe
  • modulare, auf Rahmen montierte Misch-Absetz-Einheiten für flexible Anlagenkonfigurationen
Verwandte Themen: Mischer-Abscheider, Flüssig-Flüssig-Extraktion, Chemieingenieurwesen, Gegenstromkaskade, Stofftransport, Phasentrennung, Hydrometallurgie Purex Prozess, Industrieausrüstung, Laufrad.

Historischer Kontext

Misch-Absetz-Einheit

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1948
1950
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1945-01-01
1949
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(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

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