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。
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,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)。
这里介绍一些常用桨宽b的数据。对涡轮式,在不互溶液-液中搅拌时,取d/D=1/3,叶片数=4,桨宽b=(0.05~0.1)D。在气-液分散操作中,取d/D=1/3.则取(b/D)n=0.15~0.3。桨式的b=(0.1~0.25)D。锚式、框式及螺带式其桨宽b=0.1D。
关于机械搅拌器在搅拌轴上的安装层数,一般都是从叶轮的搅动范围来考虑的,液层过高则要考虑设置多层叶轮。对于低黏度液体,如黏度小于5000mPa.s时径流型叶轮可搅动罐内上下范围为桨径的4倍,所以对常用的液层降度H=D时,只要一层叶轮即可。推进式叶轮一般也在粘度大于110mPa.s及液层深度H>4d时才取积层。对于高黏度液体,当黏度达到50000mPa.s时,上下可搅动的液体范围但是桨径的1/2,所以这时必须增加机械搅拌器层数。多层搅拌如下图。快速型机械搅拌器一般在H>1.3D时设置多层机械搅拌器,且相邻搅拌器间距不小于叶轮直径d。
以上信息由专业从事活化槽搅拌器的中拓鼎承于2024/4/29 6:28:35发布
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