溶液攪拌器的選用

低黏度互溶液體混合,低黏度互溶液體的混合是一個(gè)均相純物理混合過程，主要控制因素是循環(huán)速率，而槳葉的剪切作用是次要的。當(dāng)兩種液體黏度相差較大時(shí)，剪切的存在有利于較高黏度液體在整個(gè)容器內(nèi)的分散，有利于湍流擴(kuò)散的強(qiáng)化。常用的溶液攪拌器有推進(jìn)式攪拌器、斜葉渦輪式攪拌器、長(zhǎng)薄葉螺旋式攪拌器、三葉后彎式攪拌器等。當(dāng)黏度低于0.4Pa.s，特別是0.1Pa.s以下時(shí)，常在湍流區(qū)操作，此時(shí)用推進(jìn)式攪拌器最為合適。這是由于推進(jìn)式攪拌器直徑小轉(zhuǎn)速高，循環(huán)能力強(qiáng)且動(dòng)力消耗少（在全擋板條件下操作），能形成強(qiáng)烈的循環(huán)流。如中央插入，d/D=0.25～0.33,C／D=1，H/D=1約等于1.2(D指容器內(nèi)直徑，d指攪拌器直徑，H指液面高度，C指攪拌器距離容器底部的高度，以下同)。對(duì)大型容器中低黏度物料的混合采用斜入式時(shí)，d/D=O.25—0.33, H/D=1～1.2；采用旁入式時(shí)d/D=0.083～0.125或更小，H/D≤0.8。對(duì)黏度稍高或攪拌要求較高時(shí)，可采用寬葉的開啟四斜葉渦輪式攪拌器，與推進(jìn)式相比，剪切作用略有加強(qiáng)。四斜葉渦輪主要尺寸為：d/D—0.25～0.5，C/d=1，H/D=1NI.2，b/d=0.25（b為槳葉寬度）。也可采用長(zhǎng)薄葉螺旋式攪拌器，它與斜葉渦輪式相比，在同樣能耗下能提供較大的循環(huán)流量，因此對(duì)循環(huán)流量要求較高的場(chǎng)合，選用此類攪拌器較合適。當(dāng)黏度稍高，或兩種液體的粘度有相當(dāng)差別時(shí)，可選用三葉后彎式攪拌器。該種攪拌器具有良好的循環(huán)流性能，又兼有一定的剪切作用，只是使用時(shí)要注意與之匹配的擋板型式和安裝位置。槳式攪拌器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在小容量液體混合中仍廣泛應(yīng)用，但在大容量液體混合時(shí)，其循環(huán)能力就顯得不足。

　　高黏度液體混合操作通常都處于層流狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)的黏度范圍為1～1000Pa.s。高黏度液體在層流下操作，沒有明顯湍動(dòng)，流體離開攪拌器后，其能量很快耗散,因此不能通過流體的翻騰來造成容積循環(huán)，往往采用直接大面積推動(dòng)流體使之達(dá)到混合，最常用的攪拌器有錨式攪拌器、框式攪拌器、螺帶式攪拌器、螺桿式攪拌器等。錨式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單應(yīng)用，應(yīng)用廣泛，由于缺乏軸向循環(huán)流動(dòng)，混合效率較低。當(dāng)攪拌雷諾數(shù)大于50時(shí)，產(chǎn)生的兩次循環(huán)流可改善混合特性。由于錨式攪拌器的形狀與攪拌釜匹配，因此它的葉片掃過釜壁時(shí)，可促進(jìn)物料與釜壁的熱交換，并可減薄粘壁物，改善混合性能。