搅拌器中互不相容液体的混合原理
对于两种互不相容的溶液,通过搅拌器搅拌以后,必然至少会有一种溶液变得破碎,成为液滴状态,这种变得破碎的液体的状态,我们称之为分散相,而相反的,没有变得破碎的液体我们称之为连续相。密度大的称之为重相,密度小的称之为轻相,一般情况下,我们都是通过搅拌器将轻相溶液分散成液滴状态,分散到重相溶液中,这种比较常见。当然,通过不同的搅拌方式也可以使重相分散到轻相溶液里,甚至不存在连续相,实现两种溶液的均匀分散。为了实现这些效果,也为了达到更好的搅拌效果,我们必须使分散相的液体的破碎液滴的尺寸更小,这就需要更加快速的搅拌才能达到。
这是因为液滴本身也具有着一定的液面张力,液滴的尺寸越小,液面张力也就越大,想要使液滴的尺寸变得更小,就需要破坏这个液面张力,破坏这个液面张力的方式就是通过搅拌器的搅拌,提高搅拌器的搅拌速度,当液滴的液面张力,无法跟上这个速度的时候,液滴就会破碎成更小的液滴。
对于搅拌器来说,容易实现的混合结果,就要数低粘度互溶液体之间的混合了,这本身就是一个纯物理的混合过程。但是,兵势,水形,有些情况下低粘度的互溶液体之间的混合就没有那么单纯,还伴随着一些化学反应,如果处理的不好就会达不到要求,搅拌时间短了,效果不到位,搅拌时间长了,化学反应不会停止,反而进入下一步的反应中,这些复杂情况也加大了对搅拌器控制的难度。
对搅拌器的控制难度体现在两个方面:
个体现在对搅拌时间的控制上,低粘度互溶液体的化学反应是我们所需要的,但是这并不等于说,我们需要这些互溶液体的终的化学反应结果,而是到达某一个阶段就可以了,这就需要我们要控制好搅拌器的搅拌时间,不然,化学反应会一直持续,并产新的化学反应的话,那搅拌后的流体就无法正常使用了。
在所有叶轮中片式叶轮使用的转速,通常其转建为500至3000r/min.相当于叶端线速度15至30m/s。在低黏度液体的场合,叶径与罐径之比为0.25 -0.35.随黏度的增加,叶径增大,但d/D没有超过0.5的,齿片式叶轮外周的锯齿状叶片的高速旋转使之具有高的剪切力,投入能量的75%在叶片近旁以剪切的形式消耗掉。
用齿片式叶轮时,一般不安装挡板。特别当处理密度小的、浮于液面的粉末时,更以无挡板为好。有时对于低黏度液体,为防止旋涡过高而使液体溢 出罐外,或防止向液体中卷入气体,亦可使用挡板。还有,当液体黏度很高时,若不能产生全罐范围内的流动,则可采用与锚式叶轮进行组合的方法。
使用齿片式叶轮时投入的能量密度较高,这些能量全部变成热量使罐内温度上升。因此若所处理的液体不允许温度上升的场合,必须用夹套进行冷却。
齿片式叶轮的应用领域有:液-液分散体系,如树脂的混合;固-液体系,如使高岭土、黏土、氯化钙和颜料等达到高度分散。该叶轮的黏度适用范围为小于50Pa.s。
脱硫行业使用的搅拌器按照按照方式主要有两种,一种是顶进式,一种是侧进式。顶进式一般安装在浆液池(罐)顶部,地池顶部等;侧进式一般安装在脱硫塔下部,在湿法喷淋塔中常用,按照脱硫塔底部浆液段直径一般有按圆周均布三台、四台和五台。
在转数方面,一般的顶进式转数较慢,搅拌桨叶直径越大,轴越长,转数就会越低。顶进式搅拌器的转数一般在1-1.5转/min。而侧进式一般转数较高一般在300转/min,如果采用和氧化喷共同使用,转数会相对高一些。
转数的选择除了强度、扭矩方面的考虑之外,还要考虑颗粒沉降速度及化学反应速度。
有两种搅拌器:顶搅拌器放在箱罐顶部,用来搅拌石灰石溶液,石膏溶液等,防止沉淀的侧搅拌器用于湿法脱硫塔,用来搅拌吸收塔内的浆液,防止沉淀,另外,还可以促进氧化空气的均匀,有利于浆液内反应的进行
以上信息由专业从事中间池搅拌器的中拓鼎承于2025/6/30 18:46:19发布
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