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均相液體的混合機(jī)理

文章分類:行業(yè)資訊 / 發(fā)布時(shí)間:2015-06-05 / 關(guān)鍵詞:

低粘度液體的混合

總體流動(dòng)將液體破碎成較大液團(tuán)帶至設(shè)備各處,小尺度的混合是高度湍動(dòng)液流的旋渦造成,不是槳葉直接打擊的結(jié)果。不同尺度和不同強(qiáng)度的旋渦對(duì)液團(tuán)有不同程度的破碎作用,旋渦尺度小,破碎作用大,微元小。旋渦尺度和強(qiáng)度與流體總體流動(dòng)湍動(dòng)有關(guān)。流體總體流動(dòng)湍動(dòng)越高,旋渦尺度小,數(shù)量越多,攪拌效果越好。

高粘度及非牛頓流體的混合

高粘度流體為層流操作,混合機(jī)理主要是總體流動(dòng)。同時(shí)槳葉端部的高剪切分割液團(tuán),達(dá)至宏觀的混合。攪拌器槳葉的結(jié)構(gòu),低轉(zhuǎn)速,大直徑攪拌器。

非牛頓流體的混合

剪切稀化,即高速度梯度使流體粘度減小,易于流動(dòng),促使流體混合。選擇低轉(zhuǎn)速,大直徑攪拌器。

液滴或氣泡的分散

分散相和連續(xù)相-破碎液體或氣體為分散相。液滴或氣泡的分散依靠高度湍動(dòng)。界面張力使液滴團(tuán)聚(表面積最?。挚挂旱巫冃位蚱扑?,克服界面張力液滴變形??偭鞲叨韧膭?dòng),存在方向迅速變換的湍流脈動(dòng),液滴產(chǎn)生相對(duì)速度很大的繞動(dòng)。繞動(dòng)結(jié)果,沿液滴表面產(chǎn)生不均勻的壓強(qiáng)分布和表面剪應(yīng)力,攪拌器將液滴壓扁并扯碎。湍動(dòng)程度越大,液滴尺度越小。

液滴或氣泡的分散

實(shí)際攪拌過程:大液滴的破碎和小液滴的合并,導(dǎo)致液滴的不均勻分布,實(shí)際液滴尺寸分布取決于破碎和合并的抗衡。流體湍動(dòng)程度不均也是造成液滴尺寸分布不均的重要因素。葉片不同區(qū)域液滴尺寸不同。

使液滴尺寸分布均勻的方法:

1.設(shè)備內(nèi)湍動(dòng)程度分布均勻;

2.液體中加入表面活性劑或保護(hù)膠,使液體不易合并。

氣體的分散:分散比液體困難,一般2~5mm。

固體顆粒的分散

固體表面發(fā)生潤(rùn)濕過程,液體取代氣體進(jìn)入顆粒間的間隙,顆粒團(tuán)聚體被流體動(dòng)力所打散。攪拌不改變顆粒的大小,達(dá)到小尺度的宏觀混合。

粗顆粒的分散

攪拌器轉(zhuǎn)速慢,顆粒沉于釜底,降低固液接觸面。懸浮臨界轉(zhuǎn)速:全部顆粒離開釜底懸浮起來的轉(zhuǎn)速。實(shí)際操作攪拌轉(zhuǎn)速大于臨界轉(zhuǎn)速,保證兩相有充分接觸界面。

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