攪拌器中固液相的攪拌
固液相攪拌的問(wèn)題要比均相液體的攪拌復(fù)雜得很多，因?yàn)槠渲杏袃上鄦?wèn)題，兩相的物性又有許多參數(shù)，而且一般兩相的密度又相差較大。固液相攪拌的用途較廣，有的是制備均勻懸浮液，有的是用于清楚槽底的固體不使其沉淀，有的是使固定體溶解于液體中，有的是使固液間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還有的是從過(guò)飽和溶液中析出晶體等。其中有的僅是流體動(dòng)力過(guò)程，有的還要發(fā)生傳熱與傳質(zhì)。這些過(guò)程雖然目的不相同，但對(duì)流動(dòng)狀態(tài)都有個(gè)共同的要求，就是要使固體顆粒在液相中懸浮起來(lái)，所以又可統(tǒng)稱為固相懸浮的問(wèn)題。這就要考慮固體顆粒在液相中的沉降速度。如果固體粒度很小濃度也不高，而且其密度與液體的幾乎相同，則固體顆粒也可近似看作就是液體的一部分，這時(shí)的攪拌操作基本上類似與均相液體的攪拌。如果固體顆粒的密度較大，即股液相的重度差較大，則固體顆粒在液相中的沉降速度必然較大，這就必須進(jìn)行更充分地?cái)嚢瑁拍鼙３止腆w顆粒的懸浮狀態(tài)。從理論上來(lái)看，只要攪拌液流的上升流速等于或大于固體顆粒的沉降速度，就可使固體顆粒懸浮。
固體顆粒的沉降速度除受到固液重度差影響外，還受到固體顆粒的幾何形狀、固相在液相中的濃度以及液相黏度大小等影響。固相懸浮操作多少處于湍流狀態(tài)下，而固體顆粒在湍流去的沉降規(guī)律比在靜止液中要復(fù)雜的多，從一些試驗(yàn)結(jié)果可以看到，由于湍流傳輸?shù)臓t體阻力而使固體顆粒的沉降速度減小了，但目前湍流狀態(tài)下的固體顆粒沉降速度與懸浮程度之間的關(guān)系還無(wú)法說(shuō)明。許多試驗(yàn)都證明在固相懸浮過(guò)程中存在一個(gè)使固相懸浮的攪拌轉(zhuǎn)速，稱為固相懸浮的臨界攪拌轉(zhuǎn)速。這個(gè)臨界攪拌轉(zhuǎn)速與固液相的密度差、液相密度、固相濃度、液相黏度、粒徑等物相條件，也與攪拌罐、攪拌器的幾何關(guān)系有關(guān)。
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