化工中固液懸浮攪拌
固體物料在液體物料中的懸浮操作的目的是使固體的分布較為均勻，從而按工藝要求完成溶解，結(jié)晶，混合調(diào)配等過(guò)程。如無(wú)攪拌器的操作，每一種固體顆粒放在一定黏度液體中，存在一個(gè)沉降速度，該數(shù)值與固體顆粒的大小有關(guān)，實(shí)驗(yàn)得到兩者關(guān)系。固體物料在攪拌器的旋轉(zhuǎn)作用下獲得一定的運(yùn)動(dòng)速度，以客服沉降速度而懸浮的液相物料中。在工程應(yīng)用中，可以依固體顆粒在槽內(nèi)的分布程度將固液懸浮操作分為多個(gè)攪拌級(jí)別，其分級(jí)效果較好。攪拌級(jí)別中，級(jí)別越高，液體中固體顆粒的分布越是均勻。決定固體顆粒在液體中懸浮程度的主要因素是液體的湍流程度，即流體的流速。對(duì)于一定固體顆粒所具有的沉降速度，槽內(nèi)流體須達(dá)到一定低流速，才能使得固體懸浮操作達(dá)到較高的級(jí)別。攪拌槽內(nèi)流體的流速和湍強(qiáng)度是由攪拌器轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的，而為了完成某級(jí)別的兔爺懸浮操作，固體顆粒的沉降速度越大，顯然所需要的攪拌器轉(zhuǎn)速也越大。非均相液液分散是指兩種互不相容的液體進(jìn)行混合。由于兩種液體不互溶，故在他們之間存在物相界的分界面。在非均相液液分散操作中，總有一種液體的體積分率較大，這種液體稱為主液相，而另一種液體的體積分率較大，這種液體稱為主液相，而另一體積分率較小的液相稱為分散相。這種操作的目的是使分散相液體能以盡可能小的液滴均勻分散到主液相中，既使兩相獲得接觸面積。無(wú)論是反應(yīng)，傳熱或傳質(zhì)過(guò)程，參與的兩相總是以接觸面積越大越有利。當(dāng)攪拌器達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后，在開始階段，兩種液體的兩相分界線在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)捉消失。當(dāng)攪拌器的轉(zhuǎn)速繼續(xù)加大，隨著攪拌過(guò)程的進(jìn)行，大的分散液相團(tuán)或液滴會(huì)被槳葉的旋轉(zhuǎn)和液體的流動(dòng)所打碎。而在同時(shí)，在液體本身所具有的黏度和表面張力的作用下，較小的液滴會(huì)再次聚合。流體的分.裂需要攪拌葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)液體的剪切力來(lái)提供，該剪切力隨著葉輪的轉(zhuǎn)速提高而改變，同時(shí)與葉輪結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)分散相的液滴較大時(shí)，該液滴受到的周圍流體對(duì)其作用的分.裂能也較大，所以容易被混合。液液分散也能達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。由于液體的黏性能與液體的黏度有關(guān)，表面能與液體的表面張力有關(guān)。在非均相液液分散操作中，分散相的黏度越大，表面張力越大，將越不容易分散。為了使兩種液體的兩相分界線消失，攪拌器所需要的低轉(zhuǎn)速稱為攪拌器的臨界轉(zhuǎn)速，可選擇六葉平直葉蝸輪、折葉蝸輪和推進(jìn)式攪拌器。
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