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,高速搅拌器,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,搅拌器,强化传质或化学反应;
③ 制备均匀悬浮液,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。
对搅拌器的控制难度体现在两个方面:
个体现在对搅拌时间的控制上,低粘度互溶液体的化学反应是我们所需要的,但是这并不等于说,我们需要这些互溶液体的终的化学反应结果,而是到达某一个阶段就可以了,这就需要我们要控制好搅拌器的搅拌时间
不然,化学反应会一直持续,并产新的化学反应的话,那搅拌后的流体就无法正常使用了
。
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,发酵罐搅拌器,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,顶置式搅拌器,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,以增大搅拌范围。
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