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      介質粘度對反應釜攪拌器的影響

      日期:2012/1/11 瀏覽:6837 次 [ ]

      (1)低于黏度互溶液體的混合低黏度互溶液體的混合是一個均相純物理混合過程,主要控制因素是循環速率,而槳葉的剪切作用是次要的。當兩種液體黏度相差較大時,剪切的存在有利于較高黏度液體在整個容器內的分散,有利于湍流擴散的強化。常用的攪拌器有推進式、斜葉渦輪、長薄葉螺旋式、三葉后彎式等。當黏度低于0.4Pa.s,特別是0.1Pa.s以下時,常在湍流區操作,此時用推進式攪拌器最為合適。這是由于推進式攪拌器直徑小,轉速高,循環能力強且動力消耗少(在全擋板條件下操作),能形成強烈的循環流。如中央插入,d/D=0.25~0.33,C/d=1,H/D=1~1.2 (D指容器內直徑,d指攪拌器直徑,H指液面高度,C指攪拌器距離容器底部的高度,以下同)。對大型容器中低黏度物料的混合,采用斜入式時,d/D=0.25~0.33,H/D=1~1.2;采用旁入式時d/D=0.083~0.125或更小,H/D≤0.8.對黏度稍高,或兩種液體的黏度有相當差別時,可選用三葉后彎式攪拌器。該種攪拌器具有良好的循環流性能,有兼有有一定的剪切作用,只是使用時要注意與之匹配的擋板型式和安裝位置。漿式攪拌器因其結構簡單,在小容量液體混合中仍廣泛應用,但在大量液體混合時,其循環能力就顯不足。

       。2)高黏度液體的混合 高黏度液體混合操作通常都處于層流狀態,其對應的黏度范圍為1~1000Pa.s。高黏度液體在層流下操作,沒有明顯湍動,流體離開攪拌器后,其能量很快耗散,因此不能通過流體的翻騰來造成容積循環,往往采用直接大面積推動流體使之達到混合,最常用的攪拌器有錨式、框式、螺帶式、螺桿式等。錨式攪拌器結構簡單,應用廣泛,由于缺乏軸向循環流動,混合效率較低。當攪拌雷渃數大于50時,產生的兩次循環流可改善混合特征。由于錨式攪拌器的形狀與攪拌釜匹配,因此它的葉片掃過釜壁時,可促進物料與釜壁的熱交換,并可減少薄粘壁物,改善混合性能。

        低黏度不互溶兩相體系液-液分散時,主要控制因素是液滴大小及一定的循環流動,因此對剪切和循環作用的要求均較高,由于渦輪式攪拌器具有較高的切應力和較大的循環能力,所以最為合適。特別是平直葉渦輪攪拌器的剪力作用比斜葉和后彎葉的剪力作用大,就更適用。常用的平直葉開式渦輪攪拌器,葉片寬度宜窄,轉數較高。在湍流區全擋板條件下,平直葉開式渦輪攪拌器的差數一般。篸/D=0.33,C/D=1,b/D=0.125~0.2.如果液體黏度較大時可用彎葉渦輪,以減少動力消耗。

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