液液體系對不銹鋼攪拌器的要求

　　液-液體系對不銹鋼攪拌器的要求類似于氣-液體系，二者都需要高的界面積。所不同的是氣泡與液滴所承受的浮力的差別。因為液-液體系的浮力不像氣-液體系那樣明顯，液-液體系通常比氣-液體系容易模擬。同樣，流動區(qū)、液滴-凝并、界面積、液滴直徑、質(zhì)量傳遞系數(shù)等，都是重要的設計參數(shù)。

　　液-液體系的功率輸入并不像氣-液體系那樣顯得重要。由于兩相密度差通常相差不大，不會有一相大量地集中在不銹鋼攪拌器周圍。

　　液滴的和液滴尺寸由不銹鋼攪拌器的結(jié)構(gòu)和輸入功率決定。液滴的通常出現(xiàn)在不銹鋼攪拌器槳葉或槳葉的尾渦中。通常不會出現(xiàn)在釜體靜止區(qū)，而液滴的凝并會出現(xiàn)在釜的本體區(qū)。如果在槳葉前后形成非常高的壓降，會出現(xiàn)現(xiàn)象，從而有非常小的液滴形成。

　　液滴的尺寸可以由不銹鋼攪拌器的幾何結(jié)構(gòu)、功率輸入、已進攪拌區(qū)和靜止區(qū)的體積比控制。類似于氣-液分散，隨著不銹鋼攪拌器葉片數(shù)的增加，攪拌區(qū)的比例提高，葉片的幾何形狀和葉片的角度影響攪拌的強度和性質(zhì)，從而影響液滴尺寸。高速剪切不銹鋼攪拌器促使液滴而阻礙液滴凝并，從而使液滴尺寸降低。在液-液體系中，密度差并不像氣-液體系那樣明顯，不銹鋼攪拌器中間的圓盤并不需要，進料也并不要求一定從底部進料。但攪拌釜中液-液體系的界面積和液滴尺寸的放大預測不是件容易的事，不銹鋼攪拌器葉片厚度或?qū)挾鹊奈⑿「淖兌加锌赡軐е录羟兴俾始耙旱纬叽绲母淖儭?/p>

　　另外，雜質(zhì)含量對液滴的形成有重要的影響，通常用于實驗的流體與工業(yè)規(guī)模的實際流 體是有區(qū)別的，這也引起液滴尺寸的不可預測性。所以中試研究盡量采用用工業(yè)規(guī)模相同的流體、相同的加料方式和操作步驟，包括相同的雜質(zhì)等，以減少放大因素的不確定住。中試研究的目的就是獲得可放大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。放大過程，由于加料口離不銹鋼攪拌器位置的略為改變時會導致過程行為和液滴尺寸顯著的不同。

　在穩(wěn)定三角區(qū)中，BC線表示了在穩(wěn)定狀態(tài)中，防腐攪拌器，能存在的大液滴直徑，而AB線表示在穩(wěn)定狀態(tài)中能存在的小液滴直徑。

既有攪拌器的修改與優(yōu)化

以下就是既有攪拌器的修改與優(yōu)化：

　　1．優(yōu)化攪拌器結(jié)構(gòu)幾何尺寸

　　如前所述，不同的流體，或同體在不同的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，各種攪拌器的混合性能各不相同。進一步的研究還發(fā)現(xiàn)，攪拌器的幾何尺寸對混合效率有很大影響，并且這種影響是隨流體的性質(zhì)而異的。如對螺帶式攪拌器的研究表明：①葉寬對混合效率影響較大。當葉寬增加一倍，甘油和2%CMC水溶液的混合速率增加將近一倍，而1% PPA水溶液僅增加20%；②螺距的改變對混合速率影響不大；③葉端和釜壁的間隙增加一倍，甘油的混合時間僅增加10%， 2%CMC水溶液則增加50%～100%，但是1%PPA水溶液的混合時間幾乎不變；④當螺帶的葉片由圓管制作時，混合時間要增加30%～70%。

　　2．合理設計物料加入位置

　　在任何一種攪拌器的混合體系中，把混合物的組分注入湍流區(qū)中將有助于降低黏度和密度差，并使混勻加速。

　　3.避免產(chǎn)生打漩

　　在任何攪拌器的混勻體系中，避免產(chǎn)生打漩的流型是很重要的。對頂部插入式的攪拌器器，為產(chǎn)生適宜的流型，一般要在釜壁上安裝擋板，對側(cè)面插入式的攪拌器，攪拌器通常以一定角度插入釜中，可產(chǎn)生良好的頂部至底部的循環(huán)流動。

液液分散攪拌過程中的破碎和凝并

　　液液分散是不互溶液體相互攪拌所要達到的效果，對于攪拌器中的液液分散，我們之前講過，它不是那種涇渭分明的分開，攪拌器加工，而是將一種或兩種液體打散，達到你中有我，我中有你的狀態(tài)，類似于餃子餡一樣的狀態(tài)，不過同餃子餡那種狀態(tài)不同的是，不互溶液液分散中除了液體整體的破碎還有凝并過程，破碎指的就像是餃子餡那種，由整體到個體的分裂，就是大液滴到小液滴的分裂，而凝并就是小液滴之間相互碰撞合并成大的液滴。破碎和凝并是同時存在同時進行的。

　　一般情況下，攪拌器中不互溶液體之間的液液分散，是將其中一種液體打散，使其分散在另一種液體中，其中被打散的液體我們稱其為分散相，貴港攪拌器，另一種稱之為連續(xù)相，在連續(xù)相中分散相液滴不斷的進行著破碎和凝并，極不穩(wěn)定，在攪拌器攪拌一段時間后，才有可能進入穩(wěn)定狀態(tài)，但是這種穩(wěn)定狀態(tài)并不是破碎和凝并不再進行，而是仍然在進行當中，但是達到了一種動態(tài)平衡，而這種動態(tài)的平衡，才是我們進行攪拌的目的。

　　在攪拌器的不同位置中，液滴的直徑大小是不同的，液滴的直徑大小和攪拌器的轉(zhuǎn)速有關(guān)，攪拌器轉(zhuǎn)速越快液滴的直徑就越小，而我們追求的并不是更小的液滴直徑，而是均勻的液液分散狀態(tài)，水處理攪拌器，因為無論液滴直徑多么小，破碎和凝并都是同時進行的，而攪拌釜內(nèi)液體達到均勻穩(wěn)定的分散狀態(tài)，才能達到我們的要求，才是攪拌的目的。

　　下圖中體現(xiàn)了液滴平均直徑和攪拌器轉(zhuǎn)速N的關(guān)系，在下圖中BC線往右是破碎區(qū)，液滴主要以破碎為主；AC線往左是懸浮區(qū)，液滴主要以懸浮為主；AB線下方是凝并區(qū)，液滴之間主要以凝并為主。在這三個區(qū)域內(nèi)，液滴的破碎與凝并反應都不穩(wěn)定，都不能滿足我們的需求，只有達到圖中的三角形陰影區(qū)內(nèi)才行，這個三角形陰影區(qū)被稱為穩(wěn)定三角區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)破碎與凝并發(fā)生的既頻繁又能達到動態(tài)平衡，有效的提高了液體之間的傳質(zhì)速率，故我們應使攪拌狀態(tài)保持在這個三角區(qū)之中。

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