气液两相体系的搅拌

1.过程特征及分散机理

根据气液接触过程的供气方式，有通气式、自吸式和表面更新式三种类型的气液体

系，而在工业应用中80%以上是采用带通气装置的径向流涡轮搅拌器。

气液搅拌的目的是通过搅拌造成良好的气液接触，以形成气泡在液相中均匀分散

后通过所形成的气液界面进行传质，或者是气液相发生化学反应等。

早期研究认为，气液分散是气体直接被搅拌器剪切成细小气泡而形成的。但近年的研

究成果一气穴理论认为:气体并不是直接被搅拌器剪碎而得到的。气泡的分散首先是在桨

叶背面形成较稳定的气穴，稠厚器搅拌器作用，气穴在尾部，形成富含小气泡的分散区，这些气泡在离心力

的作用下被甩出，并随液体的流动分散至搅拌釜的其他区域。当气速过大或搅拌转速过低

时，大气穴合并，整个搅拌器被气穴包裹，从而达到过载状态，即气体穿过搅拌器直接上升

到液面，发生气泛现象。稠厚器搅拌器

搅拌设备中电动机输出的动力是通过搅拌轴传递给搅拌器的，因此搅拌轴必须有足够

强度，同时，搅拌轴既要与搅拌器连接，又要穿过轴封装置以及轴承、联轴器等零件，所以

搅拌轴还应有合理的结构、较高的加工精度和配合公差，

挡板，为了消除搅拌容器内液体的打旋现象，使被搅物料能够上下轴向流动，四平稠厚器搅拌器，形成全釜的均混合，通常需要在搅拌容器内加入若干块挡板。挡板数一般在2~6块之间，视具体情况面

定，加入挡板后，搅拌功耗将明显增加，稠厚器搅拌器设计，且随着挡板数的增加而增加;但在满足全挡板条件

后，再增加挡板数，搅拌功耗将不再增加，通常，稠厚器搅拌器转速为多少，挡板宽度约为容器内直径的112-10

在固体悬浮操作时，还可在釜底上安装底挡板，以促进固体的悬浮。搅拌容器中的传热盘管

也可部分以至全部代替挡板:当装有垂直换热管后，一般也可不再设置挡板。

表观气速V和通气数NAV和NA的计算式如QGV。QGNA(2-6nds式中V—表观气速，m/s;Q—通气速率，m/s:A—搅拌设备横截面积，m2;NA通气数。涡轮式搅拌器的V一般为0.025-0.04m/s，时可达0.1~0.12m/s。

搅拌设备中气液分散状态在气液搅拌设备中，气体以小气泡的形式分散在液体

中，随搅拌转速和通气速率的变化，分散状态发生转变。描述了在一定的通气速率

下，搅拌转速逐渐增大时出现的气液分散状态的变化情况，可分为三个状态

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