若将搅拌器中两种性质不同,但互相溶解的液体一起搅拌,将发生两种过程,首先是两种液体被破碎成块团(或称溶质团、浓度斑),并彼此掺合起来,这些块团是不规则的,块团的尺寸随搅拌器的搅拌而连续地减小。同时这两种流体间的扩散将通过块团的边界进行,边界处的组成先发生变化,逐渐扩展至块团内部,终达到两种液体的分子级的混合。若不是液体先被打碎成小块团、形成大量接触面的话,扩散过程进行很慢;然而若没有扩散过程,即使搅拌器长时间连续不断地搅拌也不能获得分子级均一的混合物。由此可见,“破碎”和“扩散”是整个均匀混合进程中两种不同性质的过程。前者是减小块团的尺寸,后者是消除混合物相邻区域之间浓度上的差异。所以这两者需要用不同的物理量来描述。如用Danckwertz定义的分离尺寸L(Scale ofSegregation)和分离强度I(Intensity of Segregation)来描述。
对于搅拌器来说,容易实现的混合结果,就要数低粘度互溶液体之间的混合了,这本身就是一个纯物理的混合过程。但是,兵势,水形,有些情况下低粘度的互溶液体之间的混合就没有那么单纯,还伴随着一些化学反应,如果处理的不好就会达不到要求,搅拌时间短了,效果不到位,搅拌时间长了,化学反应不会停止,反而进入下一步的反应中,这些复杂情况也加大了对搅拌器控制的难度。
对搅拌器的控制难度体现在两个方面:
个体现在对搅拌时间的控制上,低粘度互溶液体的化学反应是我们所需要的,但是这并不等于说,我们需要这些互溶液体的终的化学反应结果,而是到达某一个阶段就可以了,这就需要我们要控制好搅拌器的搅拌时间,不然,化学反应会一直持续,并产新的化学反应的话,那搅拌后的流体就无法正常使用了。
除了靠近液面中心区以外,在机械搅拌器各搅拌速度下,液体的流型是相似的,因此,可假设流速的增大与叶轮转速成正比。大周向速度等于2πNrc,因而罐内任何位置的u1值可方便地由公式求得。八平直叶涡轮在无挡板搅拌罐内的流速分布如图2-3所示,图下半部的(c)表示周向流,流线越密表示周向速度越大,(b)表示由叶片排出的径向流遇到罐壁后改成轴向流,再返回叶轮,从而形成上、下循环流动,图中(a)表示在不同液体高度上周向流流速的分布。
以上信息由专业从事发酵搅拌器的中拓鼎承于2024/4/21 7:36:01发布
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