液-液体系对不锈钢搅拌器的要求类似于气-液体系,二者都需要高的界面积。所不同的是气泡与液滴所承受的浮力的差别。因为液-液体系的浮力不像气-液体系那样明显,液-液体系通常比气-液体系容易模拟。同样,流动区、液滴-凝并、界面积、液滴直径、质量传递系数等,都是重要的设计参数。
液-液体系的功率输入并不像气-液体系那样显得重要。由于两相密度差通常相差不大,不会有一相大量地集中在不锈钢搅拌器周围。
液滴的和液滴尺寸由不锈钢搅拌器的结构和输入功率决定。液滴的通常出现在不锈钢搅拌器桨叶或桨叶的尾涡中。通常不会出现在釜体静止区,而液滴的凝并会出现在釜的本体区。如果在桨叶前后形成非常高的压降,会出现现象,从而有非常小的液滴形成。
液滴的尺寸可以由不锈钢搅拌器的几何结构、功率输入、已进搅拌区和静止区的体积比控制。类似于气-液分散,随着不锈钢搅拌器叶片数的增加,搅拌区的比例提高,叶片的几何形状和叶片的角度影响搅拌的强度和性质,从而影响液滴尺寸。
低黏度互溶液体的搅拌操作一般都是在湍流状态下进行的。因而这一过程就具有较强的主体扩散、湍流扩散和分子扩散,在宏观混合的过程同时伴有很强的微观混合过程。为达到搅拌液体的混合均匀状态,低黏度互溶液体的搅拌首先要求提供足够的循环量,避免在器内出现死区,使所有搅拌液体都能产生快速对流循环运动。其次,还要求化工搅拌器造成的液体湍流强度或剪切速度要大,尤其是当两种液体黏度相差比较大时,剪切的存在将有利于高黏度液体在器中的分散,有利于湍流扩散的强化。此外,当需要混匀的两种液体数量相差较大时,少量液体的加料位置是很重要的,理想的位置是叶轮区,或是在叶轮吸入口附近,以保证进料能很快通过叶轮,促使搅拌液体很快达到浓度均化。
刮板材料大多数情况下可选用四氟乙烯,也可采用不锈钢作衬板,并以四氟乙烯作刀口,或者全部使用橡胶制作。试验表明刮板材料对搅拌功率影响不大。
在刮壁式搅拌釜设计过程中,另一个非常重要的环节是刮板固定方式的选择。常见的刮板固定方式如下:
弹簧支撑式:将刮板固定在弹上,要求弹材料的强度和耐疲劳性能都很高,其缺点是,在连续操作的聚合反应釜中,若弹在操作中断裂,会带来很大经济损失。
弹簧加载式:将弹簧放在钢管内,由弹簧使刮板贴紧搅拌釜壁面,缺点是,不适用于聚合反应釜,因为可能在钢管内发生聚合,生成的聚合物会使弹簧失去作用。
铰链式:采用铰链固定刮板,刮板向前运动时,流体对它产生的阻力使刮板贴紧反应釜壁面,也成为流体自压式刮板。特别适合分批式生产日化用品的搅拌器。其缺点是,对于连续进行的聚合反应釜,有可能因聚合物粘住铰链而失去自压的作用。
以上信息由专业从事电解液搅拌器的中拓鼎承于2024/4/28 6:38:34发布
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