涡轮式搅拌器(齿状叶片为例),该搅拌器有多种型式。大部分盘状叶片都属此类(如齿状叶片)其叶轮直径亦较小,通常也仅为釜径的0.2~0.5倍,转速可达10 ~ 500 r/min,叶端圆周速度可达4~ 10m/s。
涡轮式搅拌器不仅能产生较大的液体循环量,而且可对桨叶外缘附近的液体产生较强的剪切作用,常用于黏度小于50Pa·s的液体的反应、混合、传热以及固体在液体中的溶解、悬浮和气体分散等过程。但对于易分层物料,如含有较重颗粒的悬浮液,此类搅拌器则不适用。实验表明,除了在Re﹥300的过渡流状态时,Fr数对搅拌功率都没有影响。
搅拌过程的强化:1、提高搅拌器的转速:对于特定的搅拌器,叶轮旋转所产生的压头与转速的平方成正比,因此适当提高转速可提高叶轮旋转所产生的压头,亦即可向液体提供更多的能量,从而提高搅拌效果。(但是,对于变频调速的搅拌机,在工频50Hz以下,随着转速的增加,转矩不变,电机的输出功率会增加,对应电流会增大;对于在工频50Hz以上运行时,随着转速的增加,电机的输出功率不变,转矩减少,会出现堵车烧毁马达的现象。对于低粘度介质,用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环,并至远处。特别需要注意的是,对于一般的防爆电机长时间在低转速下运转,会由于马达自身散热不良而使得定子绝缘下降从而影响电机的使用寿命)。
4.锚式搅拌器:结构简单。适用于粘度在100Pa·s以下的流体搅拌,当流体粘度在10~ 100Pa·s时,可在锚式桨中间加一横桨叶,即为框式搅拌器,以增加容器中部的混合。应用:锚式或框式桨叶的混合效果并不理想,只适用于对混合要求不太高的场合。①由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它搅拌器大,能得到大的表面传热系数,故常用于传热、晶析操作。按照工艺条件、搅拌目的和要求,选择搅拌器型式,选择搅拌器型式时应充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态与各种搅拌目的的因果关系。②常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。③当搅拌粘度大于100Pa·s的流体时,应采用螺带式或螺杆式。
当气泡比好很大,为快速反应,而且是扩散控制时,如果阻力在气膜一侧,则应选用气相为连续相的设备,且希望湍动条件好,相界面大,如喷雾塔、填料塔等,如果阻力在液膜一侧,则以板式塔为好、这时液相为连续相,又有足够大的持液量以利于液膜传质。如气液比很小,对液相来说反应缓慢,且过程为扩散的液膜控制或动力学控制,液相返混对反应无影响,则对这类体系选用液相为连续相并有足够大的持液量、结构又简单的鼓泡塔或搅拌鼓泡塔。5倍,转速可达10~500r/min,叶端圆周速度可达4~10m/s。
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