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,它的剪切作用强,而且在圆盘的下面可以保存一些气体,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,螺带搅拌器,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,搅拌器叶片,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。
概括起来,搅拌器的操作目的的主要表现为以下四个方面:
① 使不相容的液体混合均匀,制备均匀混合液、乳化液,强化传质过程;
② 使气体在液体中充分分散,强化传质或化学反应;
③ 制备均匀悬浮液,液体搅拌器,促使固体加速溶解、浸取或发生液-固化学反应;
④ 强化传热,防止局部过热或过冷。
机械搅拌器由搅拌容器和搅拌器两大部分组成。搅拌容器包括釜体、外夹套、内构件以及各种用途开孔接管等;搅拌器则包括搅拌器、搅拌轴、轴封、机架及传动装置等部件。
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,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,北京搅拌器,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。
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