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化工搅拌器中低粘度互溶液体搅拌

黏度是流体的一种属性。流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，化工搅拌器中同样也存在这三种流动状态，而决定这些状态的主要参数之一就是流体的黏度。在搅拌过程中，一般认为黏度大于50Pa.s的为高黏度流体，立式搅拌器，在此以下则统称为低黏度，有时将黏度在5～50Pa.s范围内的液体称为中黏度流体。

低黏度互溶液体的搅拌是两种及两种以上互溶液体在搅拌作用下，任意一点的浓度、密度、温度以及其他物理状态达到均匀的过程，通常又称为混匀过程，它是搅拌器工作中基本的一种搅拌工况。有时为了强调其属于均相搅拌的特点，也称其为调和或调匀。

低黏度互溶液体搅拌过程的主要特征是不存在传递过程的相界面。对于一个纯物理混合过程，低黏度互溶液体的混合属于容易完成的过程。但如果混合过程伴有化学反应时，则往往会使过程复杂化，主要表现在两个方面：一是对混合时间有比较严格的要求，以避免发生一些不希望的副反应；二是大多有反应热的导出或热量的导入，从而增加了混合过程的控制难度。

低黏度互溶液体的搅拌操作一般都是在湍流状态下进行的。因而这一过程就具有较强的主体扩散、湍流扩散和分子扩散，不锈钢搅拌器，在宏观混合的过程同时伴有很强的微观混合过程。为达到搅拌液体的混合均匀状态，低黏度互溶液体的搅拌首先要求提供足够的循环量，避免在器内出现死区，使所有搅拌液体都能产生快速对流循环运动。其次，还要求化工搅拌器造成的液体湍流强度或剪切速度要大，尤其是当两种液体黏度相差比较大时，乌兰察布搅拌器，剪切的存在将有利于高黏度液体在器中的分散，有利于湍流扩散的强化。此外，当需要混匀的两种液体数量相差较大时，少量液体的加料位置是很重要的，理想的位置是叶轮区，或是在叶轮吸入口附近，以保证进料能很快通过叶轮，促使搅拌液体很快达到浓度均化。

搅拌器中的三种基本流型

搅拌器的流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切，搅拌器的改进和新型搅拌器的开发往往从流型着手。釜内的流型主要取决于搅拌方式、搅拌器、容器形状、挡板等几何特征，以及流体性质、转速等因素。对于工业上应用多的立式圆筒搅拌器顶插式中心安装，搅拌将产生三种基本流型。

(1)径向流流体的流动方向垂直于主轴沿径向流动，碰到容器壁面分成两股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片形成上、下两个循环流动，见图5-2 (a)。搅拌器的圆盘是产生径向流的主要原因。

(2)轴向流流体的流动方向平行于主轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，碰到器底再翻上，形成上下循环流，见图5-2(b)。轴向流的产生是由于流体对旋转叶片产生的升力的反作用力引起的。

(3)切向流无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动，流速高时。液体表面会形成漩涡，如图5—2(c)所示。此时流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小，混合效果很差。

上述三种流型通常可能在搅拌器中同时存在，其中轴向流与径向流对混合起主要作用，而切向流应如以抑制。采用挡板可削弱切向流，增强轴向流和径向流作用。

六直叶圆盘涡轮搅拌器的优缺点

六直叶圆盘涡轮搅拌器

典型径流桨，适合中低黏度流体的混合、萃取、乳化、固体悬浮、溶解、气

泡分散、吸收等。

优点：剪切强、适用范围广，圆盘的存在利于小规格搅拌器的加工。

缺点：能耗高、通气时搅拌功率下降幅度大。

应用实例：被大量应用于气液搅拌器中，如发酵罐、碳化塔、加氢釜等。

四折叶开启涡轮搅拌器的优缺点

轴流桨，适合中低黏度流体的混合、传热、循环、溶解、反应等；

优点：适用范围广、制造方便、易大型化；

缺点：功率消耗高于曲面轴流桨，低料位时搅拌效果不佳；

应用实例：在一个16m3的釜内，桨式搅拌器，需要将碳酸钠粉料溶于苯唑醇溶液中，采用双层四折叶开启涡轮搅拌器，在110r/min转速下运行，可加速碳酸钠的悬浮与溶解（反应）．并有效阻止了碳酸钠的结块。