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反应釜搅拌器的一般应用--介质粘度的影响

发布时间:2017/05/08 点击量:

  反应釜搅拌器的一般应用--介质粘度的影响
  
  (1)低于黏度互溶液体的混合低黏度互溶液体的混合是一个均相纯物理混合过程,主要控制因素是循环速率,而桨叶的剪切作用是次要的。当两种液体黏度相差较大时,剪切的存在有利于较高黏度液体在整个容器内的分散,有利于湍流扩散的强化。常用的搅拌器有推进式、斜叶涡轮、长薄叶螺旋式、三叶后弯式等。
  
  当黏度低于0.4Pa.s,特别是0.1Pa.s以下时,常在湍流区操作,此时用推进式搅拌器最为合适。这是由于推进式搅拌器直径小,转速高,循环能力强且动力消耗少(在全挡板条件下操作),能形成强烈的循环流。如中央插入,d/D=0.25~0.33,C/d=1,H/D=1~1.2(D指容器内直径,d指搅拌器直径,H指液面高度,C指搅拌器距离容器底部的高度,以下同)。对大型容器中低黏度物料的混合,采用斜入式时,d/D=0.25~0.33,H/D=1~1.2;采用旁入式时d/D=0.083~0.125或更小,H/D≤0.8.对黏度稍高,或两种液体的黏度有相当差别时,可选用三叶后弯式搅拌器。
  
  该种搅拌器具有良好的循环流性能,有兼有有一定的剪切作用,只是使用时要注意与之匹配的挡板型式和安装位置。浆式搅拌器因其结构简单,在小容量液体混合中仍广泛应用,但在大量液体混合时,其循环能力就显不足。
  
  (2)高黏度液体的混合高黏度液体混合操作通常都处于层流状态,其对应的黏度范围为1~1000Pa.s。高黏度液体在层流下操作,没有明显湍动,流体离开搅拌器后,其能量很快耗散,因此不能通过流体的翻腾来造成容积循环,往往采用直接大面积推动流体使之达到混合,最常用的搅拌器有锚式、框式、螺带式、螺杆式等。
  
  锚式搅拌器结构简单,应用广泛,由于缺乏轴向循环流动,混合效率较低。当搅拌雷渃数大于50时,产生的两次循环流可改善混合特征。由于锚式搅拌器的形状与搅拌釜匹配,因此它的叶片扫过釜壁时,可促进物料与釜壁的热交换,并可减少薄粘壁物,改善混合性能。
  
  低黏度不互溶两相体系液-液分散时,主要控制因素是液滴大小及一定的循环流动,因此对剪切和循环作用的要求均较高,由于涡轮式搅拌器具有较高的切应力和较大的循环能力,所以最为合适。特别是平直叶涡轮搅拌器的剪力作用比斜叶和后弯叶的剪力作用大,就更适用。
  
  常用的平直叶开式涡轮搅拌器,叶片宽度宜窄,转数较高。在湍流区全挡板条件下,平直叶开式涡轮搅拌器的差数一般取:d/D=0.33,C/D=1,b/D=0.125~0.2.如果液体黏度较大时可用弯叶涡轮,以减少动力消耗。

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