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,桨式搅拌器,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。
固液悬浮是借助搅拌器的作用,使固体颗粒悬浮在液体中,形成固液混合物或悬浮液。均匀悬浮的主要控制因素是循环速率及湍流强度,其中容积循环速率又往往是主要的因素。固液悬浮操作以涡轮式搅拌器使用范围,其中以开启式涡轮好,它没有中间圆盘,不致阻碍桨叶上下的液相混合。弯叶、斜叶开式涡轮的优点更突出,它的排出性能好,桨叶不易磨损,用于固液悬浮操作更合适。通常采用宽叶的开启式四斜叶涡轮式搅拌器,滁州搅拌器,容器底为锥形时,其尺寸为:df/D=0.4~0.5,C/d=0.5,H/D=1;碟形时d/D=0.4。如固液密度差较小时,也可采用标准的开启式四斜叶涡轮式搅拌器;若含固量很高,且固液密度差较小时,可采用平桨;若混合液黏度低于0.4Pa.s,特别是0.1Pa.s以下,固液密度差小,含固量低,可用推进式,并在湍流区全挡板条件下操作,其参数可取d/D=0.33,C/d=1,H/D=1。对悬浮体系,当密度差小,且只要求悬浮物离开罐底而不必均匀悬浮时,搅拌转.速也不必太大,可用底挡板;当密度差大,并要求均匀悬浮时,搅拌转速较高,应采用底挡板和壁挡板;如悬浮物易黏附在挡板上,可采用导流筒。对带纤维的固体悬浮可选用后弯式涡轮搅拌器。固液悬浮采用长薄叶螺旋桨等也是不错的选择。
三叶推进式搅拌器的优缺点:
典型轴流桨,适合低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等
优点:低剪切、强循环、低能耗
缺点:高速运行、细长轴时需带中间轴承或底轴承,锚式搅拌器,整体浇铸叶轮,不宜在大型装置中使用
应用实例:一个直径为2900mm,容积为33平方米的氢化液贮槽,内含1%雷尼镍催化剂,搅拌的目的是防止催化剂沉淀以便氢化液的输送。实践证明,反应釜搅拌器,一个直径为600mm的三叶推进式搅拌器在250r/min下运转,在全挡板条件下完全可以满足工艺要求,而所需的电动机功率仅为3kW,但搅拌轴需要中间轴承,易磨损。
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