旋桨式搅拌器:由2~3片推进式螺旋桨叶构成(图2),工作转速较高,叶片外缘的圆周速度一般为5~15m/s。旋桨式搅拌器主要造成轴 向液流,产生较大的循环量,顶置式搅拌器内旋桨式搅拌器适用于搅拌低粘度 (<2Pa·s)液 体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液。搅拌器的转轴 也可水平或斜向插入槽内,此时液流的循环回路不对称,可增加湍动,防止液面凹陷。
水煤浆搅拌器的径向流涡轮搅拌器旋转起来把液体从轴方向吸入而向与轴垂直的方向(径向)排出。当罐内有挡板时,排出流遇到罐壁则向上下分开,使罐内形成上下循环的流型。这种叶轮功率消耗大,剪切力强,又具有排出能力。因此它适用于既要有强的剪切,又要有一定循环流量的场合,如在液液体系用于乳化、乳液聚合、悬浮聚合、萃取等;在固液体系则用于把干的和湿的滤饼再捣碎成浆状以及使固体一面破碎一面溶解;对于气液体系则用于氧化反应那样的气体分散和伴有化学反应的吸收等。
水煤浆搅拌器作用之一是互不相溶的液体分散:这种操作目的是互不相溶的液体之间互相接触,相互充分分散,以有利于传质或化学反应,或制备悬浮浊液和乳化液。在搅拌作用下进行萃取。传质或化学反应,其评价指标就是反应时间,而这时搅拌的作用是使液相分散细化,增大顶置式搅拌器中液体的接触面积,增大传质系数和反应速度,在制备悬浊液和乳化液时,搅拌使液体细化,增大了相对接触面积。
搅拌条件包括搅拌罐的容积、罐型、罐内物料的性质、搅拌目的、操作温度和压力,是分批式操作还是连续式操作等。无疑,这是设计搅拌设备的基础,通常须由搅拌设备的用户提供。然而对于有些条目,用户往往不能确切地提出,需要与设计者进行沟通后才能确定,特别是对于物料的性质和搅拌目的两项。例如,对于像聚合物熔融体那样的非牛顿流体,其操作状态的黏度与在操作状态下所受的剪切速率有关,而剪切速率与搅拌器的形式和转速有关;又如对于固-液悬浮、气-液分散等操作,不锈钢大型搅拌机设计者需要用户提出所需的搅拌强度等级,而这些等级又往往是设计者与用户之间必须协调和沟通,终双方对搅拌条件进行确认。
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