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均相液体的混合机理

文章分类:行业资讯 / 发布时间:2015-06-05 / 关键词:

低粘度液体的混合

总体流动将液体破碎成较大液团带至设备各处,小尺度的混合是高度湍动液流的旋涡造成,不是桨叶直接打击的结果。不同尺度和不同强度的旋涡对液团有不同程度的破碎作用,旋涡尺度小,破碎作用大,微元小。旋涡尺度和强度与流体总体流动湍动有关。流体总体流动湍动越高,旋涡尺度小,数量越多,搅拌效果越好。

高粘度及非牛顿流体的混合

高粘度流体为层流操作,混合机理主要是总体流动。同时桨叶端部的高剪切分割液团,达至宏观的混合。搅拌器桨叶的结构,低转速,大直径搅拌器。

非牛顿流体的混合

剪切稀化,即高速度梯度使流体粘度减小,易于流动,促使流体混合。选择低转速,大直径搅拌器

液滴或气泡的分散

分散相和连续相-破碎液体或气体为分散相。液滴或气泡的分散依靠高度湍动。界面张力使液滴团聚(表面积最小),抵抗液滴变形或破碎,克服界面张力液滴变形。总流高度湍动,存在方向迅速变换的湍流脉动,液滴产生相对速度很大的绕动。绕动结果,沿液滴表面产生不均匀的压强分布和表面剪应力,搅拌器将液滴压扁并扯碎。湍动程度越大,液滴尺度越小。

液滴或气泡的分散

实际搅拌过程:大液滴的破碎和小液滴的合并,导致液滴的不均匀分布,实际液滴尺寸分布取决于破碎和合并的抗衡。流体湍动程度不均也是造成液滴尺寸分布不均的重要因素。叶片不同区域液滴尺寸不同。

使液滴尺寸分布均匀的方法:

1.设备内湍动程度分布均匀;

2.液体中加入表面活性剂或保护胶,使液体不易合并。

气体的分散:分散比液体困难,一般2~5mm。

固体颗粒的分散

固体表面发生润湿过程,液体取代气体进入颗粒间的间隙,颗粒团聚体被流体动力所打散。搅拌不改变颗粒的大小,达到小尺度的宏观混合。

粗颗粒的分散

搅拌器转速慢,颗粒沉于釜底,降低固液接触面。悬浮临界转速:全部颗粒离开釜底悬浮起来的转速。实际操作搅拌转速大于临界转速,保证两相有充分接触界面。

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