液-液体系对不锈钢搅拌器的要求类似于气-液体系,二者都需要高的界面积。所不同的是气泡与液滴所承受的浮力的差别。因为液-液体系的浮力不像气-液体系那样明显,液-液体系通常比气-液体系容易模拟。同样,流动区、液滴-凝并、界面积、液滴直径、质量传递系数等,都是重要的设计参数。
液-液体系的功率输入并不像气-液体系那样显得重要。由于两相密度差通常相差不大,不会有一相大量地集中在不锈钢搅拌器周围。
液滴的和液滴尺寸由不锈钢搅拌器的结构和输入功率决定。液滴的通常出现在不锈钢搅拌器桨叶或桨叶的尾涡中。通常不会出现在釜体静止区,而液滴的凝并会出现在釜的本体区。如果在桨叶前后形成非常高的压降,会出现现象,从而有非常小的液滴形成。
液滴的尺寸可以由不锈钢搅拌器的几何结构、功率输入、已进搅拌区和静止区的体积比控制。类似于气-液分散,随着不锈钢搅拌器叶片数的增加,搅拌区的比例提高,叶片的几何形状和叶片的角度影响搅拌的强度和性质,从而影响液滴尺寸。
刮板材料大多数情况下可选用四氟乙烯,也可采用不锈钢作衬板,并以四氟乙烯作刀口,或者全部使用橡胶制作。试验表明刮板材料对搅拌功率影响不大。
在刮壁式搅拌釜设计过程中,另一个非常重要的环节是刮板固定方式的选择。常见的刮板固定方式如下:
弹簧支撑式:将刮板固定在弹上,要求弹材料的强度和耐疲劳性能都很高,其缺点是,在连续操作的聚合反应釜中,若弹在操作中断裂,会带来很大经济损失。
弹簧加载式:将弹簧放在钢管内,由弹簧使刮板贴紧搅拌釜壁面,缺点是,不适用于聚合反应釜,因为可能在钢管内发生聚合,生成的聚合物会使弹簧失去作用。
铰链式:采用铰链固定刮板,刮板向前运动时,流体对它产生的阻力使刮板贴紧反应釜壁面,也成为流体自压式刮板。特别适合分批式生产日化用品的搅拌器。其缺点是,对于连续进行的聚合反应釜,有可能因聚合物粘住铰链而失去自压的作用。
在所有叶轮中片式叶轮使用的转速,通常其转建为500至3000r/min.相当于叶端线速度15至30m/s。在低黏度液体的场合,叶径与罐径之比为0.25 -0.35.随黏度的增加,叶径增大,但d/D没有超过0.5的,齿片式叶轮外周的锯齿状叶片的高速旋转使之具有高的剪切力,投入能量的75%在叶片近旁以剪切的形式消耗掉。
用齿片式叶轮时,一般不安装挡板。特别当处理密度小的、浮于液面的粉末时,更以无挡板为好。有时对于低黏度液体,为防止旋涡过高而使液体溢 出罐外,或防止向液体中卷入气体,亦可使用挡板。还有,当液体黏度很高时,若不能产生全罐范围内的流动,则可采用与锚式叶轮进行组合的方法。
使用齿片式叶轮时投入的能量密度较高,这些能量全部变成热量使罐内温度上升。因此若所处理的液体不允许温度上升的场合,必须用夹套进行冷却。
齿片式叶轮的应用领域有:液-液分散体系,如树脂的混合;固-液体系,如使高岭土、黏土、氯化钙和颜料等达到高度分散。该叶轮的黏度适用范围为小于50Pa.s。
以上信息由专业从事涡轮式搅拌器的中拓鼎承于2024/5/14 6:20:53发布
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