立式搅拌器-中拓鼎承-双鸭山搅拌器

搅拌器中互不相容液体的混合原理

对于两种互不相容的溶液，通过搅拌器搅拌以后，必然至少会有一种溶液变得破碎，成为液滴状态，双鸭山搅拌器，这种变得破碎的液体的状态，我们称之为分散相，而相反的，没有变得破碎的液体我们称之为连续相。密度大的称之为重相，密度小的称之为轻相，一般情况下，我们都是通过搅拌器将轻相溶液分散成液滴状态，分散到重相溶液中，这种比较常见。当然，通过不同的搅拌方式也可以使重相分散到轻相溶液里，甚至不存在连续相，实现两种溶液的均匀分散。为了实现这些效果，也为了达到更好的搅拌效果，我们必须使分散相的液体的破碎液滴的尺寸更小，这就需要更加快速的搅拌才能达到。

这是因为液滴本身也具有着一定的液面张力，液滴的尺寸越小，液面张力也就越大，想要使液滴的尺寸变得更小，顶置搅拌器，就需要破坏这个液面张力，破坏这个液面张力的方式就是通过搅拌器的搅拌，提高搅拌器的搅拌速度，当液滴的液面张力，无法跟上这个速度的时候，液滴就会破碎成更小的液滴。

若将搅拌器中两种性质不同，但互相溶解的液体一起搅拌，将发生两种过程，首先是两种液体被破碎成块团（或称溶质团、浓度斑），并彼此掺合起来，这些块团是不规则的，块团的尺寸随搅拌器的搅拌而连续地减小。同时这两种流体间的扩散将通过块团的边界进行，边界处的组成先发生变化，逐渐扩展至块团内部，终达到两种液体的分子级的混合。若不是液体先被打碎成小块团、形成大量接触面的话，立式搅拌器，扩散过程进行很慢；然而若没有扩散过程，即使搅拌器长时间连续不断地搅拌也不能获得分子级均一的混合物。由此可见，“破碎”和“扩散”是整个均匀混合进程中两种不同性质的过程。前者是减小块团的尺寸，后者是消除混合物相邻区域之间浓度上的差异。所以这两者需要用不同的物理量来描述。如用Danckwertz定义的分离尺寸L(Scale ofSegregation)和分离强度I(Intensity of Segregation)来描述。

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，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，反应釜搅拌器，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。