搅拌器中固液相的搅拌

2019-12-18 15:23:02 admin 4

固液相搅拌的问题要比均相液体的搅拌复杂得很多,因为其中有两相问题,两相的物性又有许多参数,而且一般两相的密度又相差较大。固液相搅拌的用途较广,有的是制备均匀悬浮液,有的是用于清楚槽底的固体不使其沉淀,有的是使固定体溶解于液体中,有的是使固液间发生化学反应,还有的是从过饱和溶液中析出晶体等。其中有的仅是流体动力过程,有的还要发生传热与传质。这些过程虽然目的不相同,但对流动状态都有个共同的要求,就是要使固体颗粒在液相中悬浮起来,所以又可统称为固相悬浮的问题。这就要考虑固体颗粒在液相中的沉降速度。如果固体粒度很小浓度也不高,而且其密度与液体的几乎相同,则固体颗粒也可近似看作就是液体的一部分,这时的搅拌操作基本上类似与均相液体的搅拌。如果固体颗粒的密度较大,即股液相的重度差较大,则固体颗粒在液相中的沉降速度必然较大,这就必须进行更充分地搅拌,才能保持固体颗粒的悬浮状态。从理论上来看,只要搅拌液流的上升流速等于或大于固体颗粒的沉降速度,就可使固体颗粒悬浮。
  固体颗粒的沉降速度除受到固液重度差影响外,还受到固体颗粒的几何形状、固相在液相中的浓度以及液相黏度大小等影响。固相悬浮操作多少处于湍流状态下,而固体颗粒在湍流去的沉降规律比在静止液中要复杂的多,从一些试验结果可以看到,由于湍流传输的炉体阻力而使固体颗粒的沉降速度减小了,但目前湍流状态下的固体颗粒沉降速度与悬浮程度之间的关系还无法说明。许多试验都证明在固相悬浮过程中存在一个使固相悬浮的搅拌转速,称为固相悬浮的临界搅拌转速。这个临界搅拌转速与固液相的密度差、液相密度、固相浓度、液相黏度、粒径等物相条件,也与搅拌罐、搅拌器的几何关系有关。
搅拌器中固液相的搅拌

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