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攪拌知識:高粘度互溶液體的攪拌與混合

文章分類(lèi):行業(yè)資訊 / 發(fā)布時(shí)間:2017-02-14 / 關(guān)鍵詞: , ,

螺帶攪拌器、框式攪拌器、錨式攪拌器的應用

高粘流體的攪拌常泛指互溶的高粘度液體間的混合。工業(yè)生產(chǎn)中高粘度流體的應用日益增多,許多高分子聚合物都是高粘度流體,它們很多又是非牛頓流體。在攪拌過(guò)程中粘度還會(huì )發(fā)生變化,因而對攪拌器的要求就更高,要求攪拌器能夠適應粘度的變化完成攪拌操作。但高粘流體攪拌在工業(yè)中也有分散、固體溶解、化學(xué)反應等多種非均相操作。

高粘度互溶液體的攪拌與混合

雙螺帶螺桿式

攪拌操作時(shí),用攪拌器對低粘度互溶液造成湍流并不困難.但粘度達到較高水平后,由于粘滯力的影響,就只能出現層流狀態(tài)。尤其困難的是,這種層流也只能出現在攪拌器的附近,離槳葉稍遠些地方的高粘度液體仍是靜止的。這樣就很難造成液體在攪拌設備內的循環(huán)流動(dòng),即在設備內會(huì )有死區存在,對混合、分散、傳熱、反應等各種攪拌過(guò)程十分不利。所以,高粘度液體攪拌的首要問(wèn)題就是要解決流體流動(dòng)與循環(huán)的問(wèn)題。在這種情況下,不能靠增大攪拌轉速來(lái)提高攪拌器的循環(huán)流量,因為流體粘度較高時(shí),攪拌器排出的流量很少,轉速過(guò)高還會(huì )在高粘度溶液中形成溝流,而周?chē)后w仍為死區。較為有效的解決辦法是設法使攪拌器推動(dòng)更大范圍的流體。因此,高粘度液體的攪拌器直徑與設備內徑之比、槳葉的寬度與設備內徑之比都要求比較大,有時(shí)還要求增加攪拌器的層數,以增大攪拌范圍。

高粘度互溶液體的攪拌與混合

頂入式

從攪拌機理來(lái)看,在層流區混合高粘度液體時(shí),液體單元經(jīng)受剪切細分作用被拉長(cháng)、拉細或分割,隨著(zhù)剪切時(shí)間的增加,逐漸達到混合。同時(shí),由于攪拌設備內剪切場(chǎng)不是均勻的,例如錨式攪拌器在錨與釜壁間的間隙區是強剪切區,液體的混合速率較快,而釜中部區域則是低剪切區,混合速率較慢,因此,高剪切區與低剪切區間的液體交換速率或液體在釜內的循環(huán)能力也是影響混合的重要因素。此外,設備內流體的速度波動(dòng)也能促進(jìn)混合。換言之,高粘度液體的混合速率主要取決于攪拌器與釜壁表面間的相對運動(dòng)速率及相互之間的距離,為此也要求用于高粘流體的攪拌器,攪拌器直徑與設備內徑的比值都相當大。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,常用的粘性流體攪拌器有錨式攪拌器、螺帶式攪拌器、框式攪拌器等。

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