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,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,多层搅拌器,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,桨叶搅拌器,以增大搅拌范围。






第三个方面就是对搅拌器的搅拌方式的控制,不同的搅拌方式就会产生不同的搅拌效果,也就会产生不同的化学反应。
不过一般情况下,低粘度互溶液体之间的混合并没有那么复杂,我们只需要注意以下几点就可以了。
1.循环量要足够大,要使得所有的液体都在快速的循环运动,搅拌器,不要使搅拌器内出现死区。
2.虽然同为低粘度溶液,但是不同的溶液,其粘度还是有着不小的差别,如果两者的粘度相差过大,那么对搅拌器的控制上就要着重注意对湍流和剪切强度的保持,因为这样的话,高粘度液体的分散速度就会加大。
3.如果两种液体的数量上相差较大,那么少量的液体应该加在旋转的叶轮附近,这样会有效加快搅拌效果。
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,反应池搅拌器,叶片宽度宜窄,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可达2d。如液体黏度较大时,可用弯叶涡轮,以减少动力消耗。
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