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罐中液体的循环流动是达到物料混合所的流动状态,而湍流扩散、剪切流又是某些搅拌过程快速进行达到搅拌目的所需要的。虽然某种合适的流动状态也要靠搅拌罐及其他附件来共同造成,但是叶轮的形状与运转情况仍可以说是决定罐内流动状态的基本的因素。
各种搅拌叶轮形状按搅拌器的运动方向与叶轮表面的角度可分为三类,即平叶、折叶和螺旋面叶。桨式、涡轮式、锚式、框式等的叶轮都是平叶或折叶,而推进式、螺杆式、螺带式的叶轮则为螺旋面叶。 平叶的桨面与运动方向垂直,即运动方向与桨面法线方向一致。折叶的桨面与运动方向成一个倾斜角度;一般这个倾斜角度为45或60度等。螺旋面叶是连续的螺旋面成其中一部分,叶片曲面与运动方向的角度逐渐变化,反应罐搅拌器,如推进式叶片的根部曲面与运动方向一般可为40-70度,而其叶端的曲面与运动方向的角度较小,一般为17度左右。 由于平叶的运动方向与桨面垂直,所以当叶轮低速运转时,液体的主要流动为水平环向的流动。
当叶轮转速增大时,液体的径向流动就渐渐增大。叶轮转速愈高,由平叶排出的径向流愈强。但只靠叶轮本身,它造成的轴向流动还是很弱的。折叶由于桨面与运动方向成一定倾斜角,衬塑搅拌器,所以在叶轮运动时,除有水平环流外,还有轴向分流。在叶轮转速增大时,还有渐渐增大的径向流。螺旋面可以看成是许多折叶的组合,这些折叶的角度逐渐变化,所以螺旋面的流向也有水平环向流、径向流和轴向流,其中轴向流量大。
搅拌器实现液液分散的目的
实现液液分散,是搅拌器的主要任务之一。在液液分散的过程中,密度大的一种液体称之为重相,密度小的称之为轻相,一般情况下,我们都是通过搅拌器的搅拌,使轻相分散在重相之中,反之也可以。被分散的一种液相称之为分散相,另一种称之为连续相,另外,也有不存在连续相的情况,就是将两者打散,均匀分散。
一般情况下,我们通过搅拌器实现液液分散的目的如下:
1.增加两种液体的相界面,相界面可以简单直观的理解为两种不同物质的分界面,实现液液分散后,这个分界面会消失,使这个分界面消失的转速就称之为临界搅拌转速。分界面消失后,两种液体充分接触,不锈钢搅拌器,接触面积更大,相界面也就更大,有利于后续反应的进行。
2.减小了分散相液滴外部扩散膜之阻力,这样就加快的分散相液滴之间的分散和凝并,更加有利于传质。
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