為什么攪拌罐上的攪拌器都不一樣?
不銹鋼攪拌罐主要的作用是提供一個溫度、壓力都合適并能達(dá)到物料混合、攪拌要求的容器,在物料的攪拌混合工藝上,攪拌罐的攪拌器起著很大的作用,所以選對攪拌器至關(guān)重要,罐本攪拌器在選擇上有很大的優(yōu)勢,可以根據(jù)不同的攪拌目的,可以靈活的設(shè)計(jì)攪拌器。
怎樣能正確選擇適宜的攪拌器呢?首先先了解一下低粘度物料的混合與高粘度物料的混合有哪些區(qū)別吧,通過這些區(qū)別,我們能對物料的混合有一定的了解。
一、低粘液體的攪拌與混合
低粘度互溶液體攪拌過程的主要特征是不存在傳遞過程的相界面。對于一個純物理混合過程,低粘度互溶液體的混合屬于最容易完成的過程。但如果混合過程伴有化學(xué)反應(yīng)時(shí),則往往會使過程復(fù)雜化,主要表現(xiàn)在兩個方面:一是對混合時(shí)間有比較嚴(yán)格的要求,以避免發(fā)生一些不希望的副反應(yīng);二是大多有反應(yīng)熱的導(dǎo)出或熱量的導(dǎo)入,從而增加了混合過程的控制難度。低粘度互溶液體的攪拌操作一般都是在湍流狀態(tài)下進(jìn)行的。
攪拌罐需達(dá)到攪拌液體的混合均勻狀態(tài),低粘度互溶液體的攪拌首先要求提供足夠的循環(huán)量,避免在攪拌罐內(nèi)出現(xiàn)死區(qū),使所有攪拌液體都能產(chǎn)生快速對流循環(huán)運(yùn)動。其次,還要求攪拌罐內(nèi)的攪拌裝置造成的液體湍流強(qiáng)度或剪切速度要大,尤其是當(dāng)兩種液體粘度相差比較大時(shí),剪切的存在將有利于高粘度液體在罐體內(nèi)的分散,有利于湍流擴(kuò)散的強(qiáng)化。此外,當(dāng)需要混勻的兩種液體數(shù)量相差較大時(shí),少量液體的加料位置是很重要的,理想的位置是葉輪區(qū),或是在葉輪吸入口附近,以保證進(jìn)料能很快通過葉輪,促使攪拌液體很快達(dá)到濃度均化。攪拌罐混合效果的主要性能指標(biāo)有混合時(shí)間、能耗及剪切性能等。
三、高粘度液體的攪拌與混合
攪拌器對低粘度互溶液造成湍流并不困難,但粘度達(dá)到較高水平后,由于粘滯力的影響,就只能出現(xiàn)層流狀態(tài)。這種層流也只能出現(xiàn)在攪拌器的附近,離槳葉稍遠(yuǎn)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(shè)備內(nèi)的循環(huán)流動,即在攪拌罐內(nèi)會有死區(qū)存在,對混合、分散、傳熱、反應(yīng)等各種攪拌過程十分不利。對高粘度液體攪拌要解決流體流動與循環(huán)的問題。
高粘度液體的混合速率主要取決于攪拌器與攪拌罐壁表面間的相對運(yùn)動速率及相互之間的距離,所以要求用于高粘流體的攪拌器,攪拌器直徑與設(shè)備內(nèi)徑的比值都相當(dāng)大。高粘度物料的攪拌會用到框式攪拌器,是因?yàn)楦哒扯纫后w的攪拌器直徑與設(shè)備內(nèi)徑之比、槳葉的寬度與設(shè)備內(nèi)徑之比都要求比較大,有時(shí)還要求增加攪拌器的層數(shù)或直徑,以增大攪拌范圍,實(shí)際生產(chǎn)過程中,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。
三、攪拌器的選擇
1、互溶液體的混合
低粘度流體:三葉折頁渦輪、六葉折葉開啟渦輪、槳式、圓盤渦輪、推進(jìn)式,其流動狀態(tài)為湍流。
高粘度流體:槳式、螺桿式、框式、螺帶式、錨式,其流動狀態(tài)為層流。
2、固液相分散及溶解
低粘度流體:漿式、六葉折葉開啟式渦輪,其流動方式為湍流。
高粘度流體:螺帶式、螺桿式、錨式,其流動方式為層流。
3、液液相分散并強(qiáng)化傳質(zhì)
低粘度流體:三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟式渦輪、圓盤渦輪、漿式、推進(jìn)式,其流動狀態(tài)為湍流。
高粘度流體:螺帶式、螺桿式、錨式,其流動方式為層流。
4、氣液相分散并強(qiáng)化傳質(zhì)
低粘度流體:三葉折葉渦輪、六葉折葉開啟式渦輪、圓盤渦輪、閉式渦輪、推進(jìn)式,其流動狀態(tài)為湍流。
高粘度流體:螺帶式、螺桿式、錨式,其流動方式為層流。
流動方式是指在不同高度上水平環(huán)向流,流動方式與攪拌效果、攪拌功率也有著密切的關(guān)系,合適的攪拌器可以提供攪拌工藝過程中所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)。