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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,顶置搅拌器,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,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。
在之前的技术文章中,我们从搅拌操作目的分析了对搅拌的要求,诸如某过程要求对流循环好或者某过程要求剪切力强等,进而分析了搅拌器的功能,在此基础上就可根据搅拌目的来选择搅拌器的型式。也可以从一种搅拌器的功能来判断它适用于哪些搅拌过程。
各种搅拌过程对搅拌的要求有共性,锚式搅拌器,而各种搅拌器的性能也有共性.这样往往是适于某一种搅拌操作的可能有几种型式的搅拌器,而同一种搅拌器也可用于几种搅拌过程。当然严格地说,营口搅拌器,还是各有所长的,诸如黏度高低、容积大小、转速范围等,都会影响搅拌器使用的效果。
目前的选型方法多数是根据实践经验,选择习惯应用的浆型,再在常用范围内决定搅拌器的各种参数。也有通过小型试验,取得数据.进行放大的设计方法。不论哪种方法,都离不开的根据搅拌条件搅拌目的选择搅拌器类型这一步。
搅拌器工作时,用搅拌器对低黏度互溶液造成湍流并不困难,但黏度达到较高水平后,由于黏滞力的影响,就只能出现层流状态。尤其困难的是,这种层流也只能出现在搅拌器的附近,离桨叶稍远些地方的高黏度液体仍是静止的。这样就很难造成液体在搅拌器内的循环流动,脱硫搅拌器,即在器内会有死区存在,对混合、分散、传热、反应等各种搅拌过程十分不利。所以,高黏度液体搅拌的首要问题就是要解决流体流动与循环的问题。在这种情况下,不能靠增大搅拌器的转速来提高搅拌器的循环流量,因为流体黏度较高时,搅拌器排出的流量很少,转速过高还会在高黏度溶液中形成沟流,而周围液体仍为死区。较为有效的解决办法是设法使搅拌器推动更大范围的流体。因此,高黏度液体的搅拌器直径与器内径之比、桨叶的宽度与器内径之比都要求比较大,有时还要求增加搅拌器的层数,以增大搅拌范围。
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