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行業(yè)資訊
當前位置:首頁(yè) >> 行業(yè)資訊 >> 攪拌知識:高粘度互溶液體的攪拌與混合高粘流體的攪拌常泛指互溶的高粘度液體間的混合。工業(yè)生產(chǎn)中高粘度流體的應用日益增多,許多高分子聚合物都是高粘度流體,它們很多又是非牛頓流體。在攪拌過(guò)程中粘度還會(huì )發(fā)生變化,因而對攪拌器的要求就更高,要求攪拌器能夠適應粘度的變化完成攪拌操作。但高粘流體攪拌在工業(yè)中也有分散、固體溶解、化學(xué)反應等多種非均相操作。
攪拌操作時(shí),用攪拌器對低粘度互溶液造成湍流并不困難.但粘度達到較高水平后,由于粘滯力的影響,就只能出現層流狀態(tài)。尤其困難的是,這種層流也只能出現在攪拌器的附近,離槳葉稍遠些地方的高粘度液體仍是靜止的。這樣就很難造成液體在攪拌設備內的循環(huán)流動(dòng),即在設備內會(huì )有死區存在,對混合、分散、傳熱、反應等各種攪拌過(guò)程十分不利。所以,高粘度液體攪拌的首要問(wèn)題就是要解決流體流動(dòng)與循環(huán)的問(wèn)題。在這種情況下,不能靠增大攪拌轉速來(lái)提高攪拌器的循環(huán)流量,因為流體粘度較高時(shí),攪拌器排出的流量很少,轉速過(guò)高還會(huì )在高粘度溶液中形成溝流,而周?chē)后w仍為死區。較為有效的解決辦法是設法使攪拌器推動(dòng)更大范圍的流體。因此,高粘度液體的攪拌器直徑與設備內徑之比、槳葉的寬度與設備內徑之比都要求比較大,有時(shí)還要求增加攪拌器的層數,以增大攪拌范圍。
從攪拌機理來(lái)看,在層流區混合高粘度液體時(shí),液體單元經(jīng)受剪切細分作用被拉長(cháng)、拉細或分割,隨著(zhù)剪切時(shí)間的增加,逐漸達到混合。同時(shí),由于攪拌設備內剪切場(chǎng)不是均勻的,例如錨式攪拌器在錨與釜壁間的間隙區是強剪切區,液體的混合速率較快,而釜中部區域則是低剪切區,混合速率較慢,因此,高剪切區與低剪切區間的液體交換速率或液體在釜內的循環(huán)能力也是影響混合的重要因素。此外,設備內流體的速度波動(dòng)也能促進(jìn)混合。換言之,高粘度液體的混合速率主要取決于攪拌器與釜壁表面間的相對運動(dòng)速率及相互之間的距離,為此也要求用于高粘流體的攪拌器,攪拌器直徑與設備內徑的比值都相當大。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,常用的粘性流體攪拌器有錨式攪拌器、螺帶式攪拌器、框式攪拌器等。