根据不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的选择相应的搅拌器,对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。
可视为桨式搅拌器的变形,其结构比较坚固,搅动物料量大。如果这类搅拌器底部形状和反应釜下封头形状相似时,通常称为锚式搅拌器。框式搅拌器直径较大,一般取反应器内径的2/3~9/10,50~70r/min。框式搅拌器与釜壁间隙较小,有利于传热过程的进行,快速旋转时,搅拌器叶片所带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来;慢速旋转时,有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。
另一类以涡轮式为代表,其工作原理则与离心泵叶轮相似,搅拌设备安装,其叶轮直径一般为容器直径的0.3~0.5倍。转速较高一些,端部切线速度一般为3~8m/s,适用于低粘度或中等粘度(η<50N·s/m2)的液体搅拌。与旋桨式相比具有流量较小、压头高的特点。在涡轮式搅拌器中,液体作切向和径向运动,并以很高的速度由出口冲出。出口液体的径向分速度使液体流向壁面,然后分成上、下两种流入搅拌器,形成主体循环流动。如图4-3所示。与旋桨式相比,涡轮式搅拌器所造成的主体流动回路较为曲折,出口的速度很大,搅拌设备价格,桨叶外缘附近造成激烈的旋涡运动和很大的剪切力,可将液体微团分散得更细。因此,涡轮搅拌器对于要求小尺度均匀的搅拌过程更为适用。但是,涡轮搅拌器的槽内有两个回路,对易于分层的物料(如含有较重固体颗粒的悬浮液)则不甚合适。
平直叶桨式搅拌器的工作原理与涡轮式相近。它的叶片较长,通常为二叶,转速较慢,液体径向速度较小,产生的压头较低。在液层较浅或需要在排放液体的过程中不停止搅拌的场合,搅拌设备参数,平桨叶轮适合。折叶桨式搅拌器的工作原理与旋桨式相近,可产生轴向液流。流动范围较少,但径向搅拌范围较大,可用于较高粘度液体的搅拌。
锚式和框式搅拌器实际上是桨式搅拌器的变型,它们的旋转半径更大(仅略小于槽内径),转速更低,产生的压头也更小,但叶片搅动的范围很大,可用于高粘度液体的搅拌。
螺带式搅拌器的工作原理与旋桨式相似,液体在搅拌器内作轴向流动,此搅拌器同样具有旋转半径大、搅动范围广、转速慢、压头低等特点,适用于高粘度液体的搅拌。它在旋转时会产生液体的轴向流动,因而混合效果较好。
除机械搅拌外,还可以采用其它方法以实现搅拌操作,如气流搅拌、射流搅拌及静态混合器等等。
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