搅拌器中不互溶液体的搅拌
不互溶液体的搅拌的目的有的是把分散相的液滴直径细化,以得到均匀的分散质,如制备悬浊液和乳化液;有的是使液滴细化,增大相间接触面积,以进行下一步的萃取或化学反应等。对于化学反应只有传质速度低于化学反应速度时才有利用搅拌器来强化反应过程的问题。
在制备悬浊液、乳化液时,是通过分散达到罐内的两相液体均匀状态。评价这一搅拌操作的指标就是分散相的分散度(如分散相的比表面积或分散相的液滴直径分布)和达到这一指标的操作时间,在搅拌作用下进行萃取、化学反应时,其终目的是某一物质成分的传递或某些物质间的反应。其评价指标是传质速度与反应速度,而这时搅拌器的搅拌作用仍是使液相分散细化,相接触面积、增大传质系数和反应速度。不过这时并不一定要求全罐内都达到均匀的分散状态,而只要在罐内的局部区域,例如搅拌叶轮的附近,有强烈的分散作用,使罐内液体顺序循环经过这个区域发生传质与反应,然后再循环流到罐内其他区域就可以了,因此可以说.使分散相细化分散,并在罐内造成循环流动,这就是不互溶液体搅拌过程对搅抖的基本要求,其中主要的就是要求搅拌有细化分散的作用。
液液分散是不互溶液体相互搅拌所要达到的效果,对于搅拌器中的液液分散,我们之前讲过,它不是那种泾渭分明的分开,而是将一种或两种液体打散,达到你中有我,我中有你的状态,类似于饺子馅一样的状态,不过同饺子馅那种状态不同的是,不互溶液液分散中除了液体整体的破碎还有凝并过程,破碎指的就像是饺子馅那种,由整体到个体的分裂,就是大液滴到小液滴的分裂,而凝并就是小液滴之间相互碰撞合并成大的液滴。破碎和凝并是同时存在同时进行的。
一般情况下,搅拌器中不互溶液体之间的液液分散,是将其中一种液体打散,使其分散在另一种液体中,其中被打散的液体我们称其为分散相,另一种称之为连续相,在连续相中分散相液滴不断的进行着破碎和凝并,极不稳定,在搅拌器搅拌一段时间后,才有可能进入稳定状态,但是这种稳定状态并不是破碎和凝并不再进行,而是仍然在进行当中,但是达到了一种动态平衡,而这种动态的平衡,才是我们进行搅拌的目的。
侧入式搅拌器是将搅拌器安装在器筒体的侧壁上,所以轴封结构是费脑筋的,也是选购中容易忽略的关键地方。在小型器中,可以抽取器内的物料,卸下搅拌器更换轴封部分,所以搅拌器的结构要尽量简单。但是在大型器中,为了在不抽出器内液体的条件下而便于更换轴封部件和传动部件,多半在器内设置断流结构。
对于侧入式搅拌利用推进式搅拌器,在消耗同等功率情况下,能得到高的效果。这种搅拌器的转速一般是360-450r/min,驱动方式有齿轮和皮带两种。从价格成本角度考虑,皮带式更低些,但从维护方便的角度上来看,齿轮式应用多,尤其是某些不能随便停机的场合,齿轮式更是之选。
在所有叶轮中片式叶轮使用的转速,通常其转建为500至3000r/min.相当于叶端线速度15至30m/s。在低黏度液体的场合,叶径与罐径之比为0.25 -0.35.随黏度的增加,叶径增大,但d/D没有超过0.5的,齿片式叶轮外周的锯齿状叶片的高速旋转使之具有高的剪切力,投入能量的75%在叶片近旁以剪切的形式消耗掉。
用齿片式叶轮时,一般不安装挡板。特别当处理密度小的、浮于液面的粉末时,更以无挡板为好。有时对于低黏度液体,为防止旋涡过高而使液体溢 出罐外,或防止向液体中卷入气体,亦可使用挡板。还有,当液体黏度很高时,若不能产生全罐范围内的流动,则可采用与锚式叶轮进行组合的方法。
使用齿片式叶轮时投入的能量密度较高,这些能量全部变成热量使罐内温度上升。因此若所处理的液体不允许温度上升的场合,必须用夹套进行冷却。
齿片式叶轮的应用领域有:液-液分散体系,如树脂的混合;固-液体系,如使高岭土、黏土、氯化钙和颜料等达到高度分散。该叶轮的黏度适用范围为小于50Pa.s。
以上信息由专业从事絮凝剂搅拌器的中拓鼎承于2025/6/29 20:47:11发布
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