搅拌器中互不相容液体的混合原理
对于两种互不相容的溶液，通过搅拌器搅拌以后，必然至少会有一种溶液变得破碎，成为液滴状态，这种变得破碎的液体的状态，我们称之为分散相，而相反的，没有变得破碎的液体我们称之为连续相。密度大的称之为重相，密度小的称之为轻相，一般情况下，我们都是通过搅拌器将轻相溶液分散成液滴状态，分散到重相溶液中，这种比较常见。当然，通过不同的搅拌方式也可以使重相分散到轻相溶液里，甚至不存在连续相，实现两种溶液的均匀分散。为了实现这些效果，也为了达到更好的搅拌效果，我们必须使分散相的液体的破碎液滴的尺寸更小，这就需要更加快速的搅拌才能达到。
这是因为液滴本身也具有着一定的液面张力，液滴的尺寸越小，液面张力也就越大，想要使液滴的尺寸变得更小，就需要破坏这个液面张力，破坏这个液面张力的方式就是通过搅拌器的搅拌，提高搅拌器的搅拌速度，当液滴的液面张力，无法跟上这个速度的时候，液滴就会破碎成更小的液滴。
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，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。
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，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。
这里介绍一些常用桨宽b的数据。对涡轮式，在不互溶液-液中搅拌时，取d/D=1/3，叶片数=4，桨宽b=(0.05~0.1)D。在气-液分散操作中，取d/D=1/3．则取（b/D）n=0.15~0.3。桨式的b=（0.1~0.25）D。锚式、框式及螺带式其桨宽b=0.1D。
关于机械搅拌器在搅拌轴上的安装层数，一般都是从叶轮的搅动范围来考虑的，液层过高则要考虑设置多层叶轮。对于低黏度液体，如黏度小于5000mPa.s时径流型叶轮可搅动罐内上下范围为桨径的4倍，所以对常用的液层降度H=D时，只要一层叶轮即可。推进式叶轮一般也在粘度大于110mPa.s及液层深度H>4d时才取积层。对于高黏度液体，当黏度达到50000mPa.s时，上下可搅动的液体范围但是桨径的1/2，所以这时必须增加机械搅拌器层数。多层搅拌如下图。快速型机械搅拌器一般在H>1.3D时设置多层机械搅拌器，且相邻搅拌器间距不小于叶轮直径d。
以上信息由专业从事配浆罐搅拌器的中拓鼎承于2024/5/22 7:38:29发布
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