攪拌不同粘度溶液的攪拌器選擇

1、攪拌不同粘度溶液的攪拌器選擇攪拌在實驗過程和實際生產(chǎn)中起著非常重要的作用， 主要是 將兩種或兩種以上不同介質(zhì)進(jìn)行充分接觸混合或進(jìn)行充分反應(yīng)。 目前攪拌方式主要包括典型的機(jī)械攪拌、 氣流攪拌和超聲震蕩等 方式，其中傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌因結(jié)構(gòu)簡單、易操作、制作方法較為 成熟而被廣泛應(yīng)用于各個工藝。 攪拌器的分類方法有很多， 可按 反應(yīng)釜流體流動形態(tài)、 葉片攪拌結(jié)構(gòu)等進(jìn)行劃分， 此處主要按反 應(yīng)釜攪拌裝置的用途進(jìn)行劃分， 主要分為中低粘度和高粘度流體 用攪拌器。攪拌器主要是對兩種或多種不同介質(zhì)進(jìn)行充分混勻， 然后發(fā)生物理反應(yīng)或復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)， 同時發(fā)揮傳質(zhì)、 傳熱等作 用，可對液相 -液相、固相 -液相、

2、氣相 -液相或固 -液-氣相進(jìn)行 均勻分散。 根據(jù)反應(yīng)釜中流體的粘度大小， 選擇不同的攪拌器進(jìn) 行攪拌， 以達(dá)到反應(yīng)的目的， 以下對中低粘度流體用攪拌器和高 粘度流體用攪拌器進(jìn)行簡要介紹。一、中低粘度流體用攪拌器選擇 粘度是流體粘滯性的一種參數(shù)， 即受外力作用移動時， 液體 分子間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的量度。 對于中低粘度流體， 我們可選取 以下幾種攪拌器。（一）推進(jìn)式攪拌器 推進(jìn)式攪拌器一般有三瓣葉片， 其葉長較短， 與反應(yīng)釜內(nèi)徑 之比為0.20.5，攪拌時，流體進(jìn)入槳葉，經(jīng)筒狀螺形攪拌器 排出，至容器底部返回，采用軸向循環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便， 適用于低粘度、流量大的裝置，適用于液 - 液體系、

3、低濃度固 - 液體系。（二）漿式攪拌器漿式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，一般有 24瓣葉片，可分為直、斜 葉式，即葉面分別與旋轉(zhuǎn)方向呈垂直或傾斜狀態(tài)， 流體自軸桿向 下運(yùn)動，沿反應(yīng)釜內(nèi)壁上移，不斷重復(fù)循環(huán)，其槳葉直徑較小， 轉(zhuǎn)速較高，適用于低粘度（w 20Pa?s）液-液體系、固-液體系。（三）板框漿式攪拌器板框漿式攪拌器在漿式攪拌器基礎(chǔ)上， 添加了板框， 在一定 程度上使得流體軸向循環(huán)更好。（四）渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器主要分為圓盤式和開放式。 其中圓盤式渦輪攪 拌器是由軸桿底部連接圓盤，并普遍帶有六葉，葉型分平直、傾 斜、彎曲等類型，其直徑一般為反應(yīng)釜內(nèi)徑的 1/3 。該攪拌器中 流體自渦輪流出，沿葉片

4、水平擴(kuò)散開來，分散性很好，適用于混 合中低粘度的流體。（五）布魯馬金式攪拌器 布魯馬金式攪拌器，類似渦輪式攪拌器，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，槳葉前端有后掠角的大寬槳葉， 流體沿徑向運(yùn)動， 沿切線排到大寬 槳葉，產(chǎn)生對流及湍流擴(kuò)散效應(yīng)，分散性極好，適用于中低粘度 的混合液。（六）三葉后掠式攪拌器 三葉后掠式攪拌器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜， 制造工藝較難， 同樣類似 于渦輪式攪拌器， 在反應(yīng)釜內(nèi)流體采用徑向流， 自攪拌軸吸入槳 葉，沿槳葉切線排出，具有良好的循環(huán)性、均勻性，適合中低粘 度懸浮液或反應(yīng)過程中粘度升高的流體。二、高粘度流體用攪選擇 粘度較高的流體具有較大的內(nèi)摩擦力， 在攪拌時， 需要較大 的機(jī)械能使流體內(nèi)部分

5、子間發(fā)生相對運(yùn)動， 因此對攪拌器的強(qiáng)度 有一定要求，選取類型如下所示。（一）錨式攪拌器 錨式攪拌器是在漿式攪拌器基礎(chǔ)上變形而來， 由水平和垂直 槳葉焊接組合，該結(jié)構(gòu)較為堅固，不易發(fā)生變形，當(dāng)攪拌器底部 形狀與反應(yīng)釜底相似時，則為錨式攪拌器。其直徑較大，約為反 應(yīng)釜內(nèi)徑的2/39/10，距釜內(nèi)壁較近，可將壁上粘著的物料刮 掉，提升導(dǎo)熱性，其具有較強(qiáng)的剛性，適用于對高粘度（ 100Pa?s）流體進(jìn)行攪拌，如高濃度懸浮液的反應(yīng)、沉降晶 析等。（二）框式攪拌器框式攪拌器與錨式攪拌器類似， 只是在錨式裝置基礎(chǔ)上增加 一橫槳葉，相對錨式結(jié)構(gòu)剛性增強(qiáng)，混合力度加大，其豎槳葉與 反應(yīng)釜內(nèi)壁保持平行且相近， 易

6、于刮掉內(nèi)壁沉積物料， 提升導(dǎo)熱 性，同樣適用于攪拌高濃度固 -液懸浮體系、液 - 液分散體系等。（三）鋸齒圓盤式攪拌器 鋸齒圓盤式攪拌器是在圓盤渦輪裝置基礎(chǔ)上發(fā)展起來的， 結(jié) 構(gòu)相對復(fù)雜， 其攪拌軸底部連接邊緣呈鋸齒形圓盤， 在一定轉(zhuǎn)速 下提升剪切能力， 流體由渦輪的鋸齒邊緣切向流出， 再沿槳葉切 向方向流出，更易于混合均勻，適用于高濃度乳濁液、懸浮液等 的分散。（四）螺帶式攪拌器 螺帶式攪拌器的剛性強(qiáng)度較上述幾種高粘度攪拌裝置強(qiáng)得多，是由23個具有一定寬度的鋼帶按一定螺距呈螺旋狀繞于 軸桿上形成，鋼帶邊緣與釜壁相貼，其間隙很小，攪拌時能不斷 將粘于釜壁的沉積物料刮掉， 且流體呈軸向運(yùn)動， 沿內(nèi)壁不斷螺 旋上移，再沿槳軸向下排出。其一般是在層流狀態(tài)下操作，適用 于黏度高的流體混合等。（五）螺桿式攪拌器螺桿式攪拌器與螺帶式結(jié)構(gòu)相似， 比之較為簡單， 其軸桿僅 由一個鋼帶纏繞而成， 其直徑較小， 軸中心周圍流體混合度較高， 采用軸向運(yùn)動，適用于中高粘度的流體混合、傳熱等。（六）螺桿 - 螺帶式攪拌器 螺桿-螺帶式攪拌器主要由螺桿式和螺帶式組合而成，對流體的傳質(zhì)、傳熱、混合均勻性非常好，綜合了螺桿式和螺帶式攪 拌器的優(yōu)點，相對結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，適用于高粘度流體的反應(yīng)。結(jié)語本文在不考慮其它因素的情況下， 主要針對不同粘度的流體 的攪拌，簡要介紹不同的攪拌器構(gòu)型及其使用范圍。綜上所