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其评价指标是传质速度与反应速度,而这时搅拌器的搅拌作用仍是使液相分散细化,相接触面积、增大传质系数和反应速度。不过这时并不一定要求全罐内都达到均匀的分散状态,而只要在罐内的局部区域,例如搅拌叶轮的附近,有强烈的分散作用,使罐内液体顺序循环经过这个区域发生传质与反应,然后再循环流到罐内其他区域就可以了,因此可以说.使分散相细化分散,并在罐内造成循环流动,搅拌器,这就是不互溶液体搅拌过程对搅抖的基本要求,其中主要的就是要求搅拌有细化分散的作用。
研究证明,分散相液滴的细化和与液滴直径同等量级的空间内的流体剪切力和动压变动的力有很重要的关系,而它们都集中在搅拌器附近的空间。这就要求搅拌器具有强力剪切作用,这种剪切作用需要叶轮有很高的速度和很大的动力。特别是制备稳定的乳化液时,反应釜搅拌器,其搅拌器的设计难度很大。
从搅拌器理来看,在层流区混合高黏度液体时,液体单元经受剪切细分作用被拉长、拉细或分割,随着剪切时间的增加,逐渐达到混合。同时,由于搅拌器内剪切场不是均匀的,例如锚式搅拌器在锚与釜壁间的间隙区是强剪切区,液体的混合速率较快,而釜中部区域则是低剪切区,混合速率较慢,大型搅拌器,因此,高剪切区与低剪切区间的液体交换速率或液体在釜内的循环能力也是影响混合的重要因素。
此外,搅拌器内流体的速度波动也能促进混合。换言之,高黏度液体的混合速率主要取决于搅拌器与釜壁表面间的相对运动速率及相互之间的距离,为此也要求用于高黏流体的搅拌器,搅拌器直径与器内径的比值都相当大。实际生产过程中,常用的黏性流体搅拌器有锚式搅拌器、螺带式搅拌器、框式搅拌器等。
推进式叶轮所用的转速一般为200至400r/min,在此转速范围内搅拌器易做得很小巧,搅拌器生产厂家,故可制成便携式的。叶轮直径通常为罐径的10%~30%,是比较小的。因此推进式叶轮不能用于过高的黏度,到2至3Pa.s。
推进式叶轮的能力特征是排出液体的能力强,而不适用于要求较高剪切力的各种分散剩反应等操作。它主要用于液-液系的混合、使温度均一化、在低浓度固-液体系中防止淤浆沉降等。特别是它具有单位功率排量大和机械搅拌器本身造价较低的优点,因此常被用于大容量的搅拌,其典型的使用实例为将其侧入安装于数百立方米的和精制油的贮罐的侧壁上以及用于淬火搅拌的倒流筒内。
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