机械搅拌器中的推进式叶轮,其叶片不像船舶推进器那样都由立体曲面所组成,通常由钢板扭曲而制得。推进式叶轮在旋转时使液体向前方成轴向流排出,使之在罐内形成循环。然而,大型搅拌器,若将推进式叶轮机械搅拌器安装在尢挡板的圆筒形搅拌罐的中心,则在叶轮旋转的同时,罐内液体也旋转,与轴向流相比,还是水平回转流占主要地位,其混合效果就减弱,这是因为轴向循环流动才是促进宏观混合的真正动力。
为防止水平同转流,可在罐内装挡板,也可将搅拌轴偏心或倾斜安装,若把推进式叶轮与导流筒配合,侧搅拌器,则能得到规整的轴向流。使用挡板以及使叶轮倾斜或偏心安装都将使叶轮排出流受到限制,增加了剪切作用,故推进式叶轮仍有相当部分的能量分配到剪切作用上。
搅拌容器中的竖式挡板介绍
竖式挡板的关键尺寸有挡板的通用尺寸、挡板与搅拌容器内壁的间隙、挡板在搅拌容器内的设置高度等。
1.挡板的通用尺寸
挡板宽度W一般取(1112~1/10)D;当搅拌容器直径D≤lOOOmm时,挡板数量Z=2~4块;当搅拌容器直径D>lOOOmm时,Z=4~6块,即可满足全挡板条件。
2.挡板与搅拌容器内壁的间隙
当被搅拌液体的黏度p<lOOmPa.s(低黏度)时,挡板与搅拌容器内壁的间隙等于零;当被搅拌液体的黏度等于100~2500mPa.s(中黏度)或介质为固-液两相时,挡板与搅拌容器内壁的间隙大于零,挡板与搅拌容器内壁的间隙的大小根据不同的搅拌器而定。
当被搅拌液体的黏度>2500mPa.s(高黏度),为避免固体粒子堆积或黏滞液体在挡板处形成死角,挡板在搅拌容器内壁应倾斜固定;挡板的倾斜方向与液体流动方向相同。
当被搅拌液体的黏度≥5000mPa.s时,环翠搅拌器,一般不设挡板(因为在高黏度的液体搅拌时,有挡板反而会干扰液体的搅拌流动,降低搅拌效果)。
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,反应搅拌器,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。
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