液液和气液分散中搅拌器常用尺寸参数
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,因此对剪切作用的要求均较高,由于涡轮式搅拌器具有较高切应力和较大循环能力,所以为合适,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,百色搅拌器,叶片宽度宜窄,碳钢搅拌器,转速较高。在湍流区全挡板条件下,平直叶开式涡轮搅拌器的参数一般取d/D=0.33,C/d=1,b/D=0.125~0.2。当雷诺数>10的4次方时机械搅拌器上下搅拌范围大可达2d。如液体黏度较大时,可用弯叶涡轮,以减少动力消耗。
对气-液分散体系,要求气体分散造成足够的相际接触面,以利于对气体的吸收。主要控制因素是剪切强度,同时也要求有较高的循环量。气体吸收过程以圆盘式涡轮搅拌器合适,它的剪切作用强,而且在圆盘的下面可以保存一些气体,搅拌器加工,使气体的分散更平稳,开式涡轮搅拌器就没有这个优点。通常优先采用标准六平直叶圆盘涡轮式搅拌器,并在全挡板下操作。其常用尺寸为:d/D=0.33,C/d=1,H/D=1.25~2,雷诺数>10的4次方时,机械搅拌器上下搅拌范围为2d。当H/D≥2时,常采用多层搅拌器,相邻两层中心线距离为1.5d~3d。对生物反应器的机械搅拌式通风发酵器,为提高氧的利用率,常采用高径比为2~4,此时需采用多层搅拌器。
使用搅拌器的好处
随着搅拌器在工业生产中的应用范围逐渐广泛,从而带动很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。其中搅拌器的之所以有广泛的应用范围,跟搅拌设备的操作条件有很大联系,因为设备所适用的浓度、温度、停留时间等,具有较广的控制范围,同时还能适应多样化的生产要求。
1、使气体在液相中很好的分散。
2、使物料混合均匀。
3、使固体粒子,如催化剂在液相中均匀的悬浮。
4、使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化。
5、强化相间的传质。
6、强化传热。
在搅拌器的使用中,为了发挥设备良好的搅拌效率,在选择设备时一定要选择符合自身需求的型号,从而才能使其性能充分发挥,以此来增加企业的生产效率。
搅拌器类型可分为那些?搅拌器类型可分为那些?①旋桨式搅拌器由2~3片推进式螺旋桨叶构成,工作转速(speed)较高,叶片外缘的圆周速度一般为5~15m/s。旋桨式搅拌器主要造成轴向液,产生较大的循环(continue)量,适用于搅拌低粘度(②涡轮式搅拌器由在水平圆盘上安装2~4片平直的或弯曲(Bend)的叶片所构成。
桨叶的外径(外缘直径)、宽度与高度的比例,一般为20:5:4,圆周速度一般为3~8m/s。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动,适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s。③桨式搅拌器有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。桨叶直径与高度之比为4~10,圆周速度为1.5~3m/s,所产生的径向液流速度较小。
斜桨式搅拌器的两叶相反折转45°或60°,因而产生轴向液流。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。④锚式搅拌器桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致,其间仅有很小间隙(clearance),可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物,保持较好的传热效果。化工搅拌装置是在水处理工程中加药箱主要用于各种药剂的搅拌、溶解、储存,再通过计量泵或水射器将药液投加到各投加点。
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