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攪拌器中不互溶液體的攪拌

不互溶液體的攪拌的目的有的是把分散相的液滴直徑細(xì)化，以得到均勻的分散質(zhì)，如制備懸濁液和乳化液；有的是使液滴細(xì)化，增大相間接觸面積，以進(jìn)行下一步的萃取或化學(xué)反應(yīng)等。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)只有傳質(zhì)速度低于化學(xué)反應(yīng)速度時(shí)才有利用攪拌器來(lái)強(qiáng)化反應(yīng)過(guò)程的問(wèn)題。

在制備懸濁液、乳化液時(shí)，是通過(guò)分散達(dá)到罐內(nèi)的兩相液體均勻狀態(tài)。評(píng)價(jià)這一攪拌操作的指標(biāo)就是分散相的分散度（如分散相的比表面積或分散相的液滴直徑分布）和達(dá)到這一指標(biāo)的操作時(shí)間，在攪拌作用下進(jìn)行萃取、化學(xué)反應(yīng)時(shí)，其終目的是某一物質(zhì)成分的傳遞或某些物質(zhì)間的反應(yīng)。其評(píng)價(jià)指標(biāo)是傳質(zhì)速度與反應(yīng)速度，槳式攪拌器，而這時(shí)攪拌器的攪拌作用仍是使液相分散細(xì)化，相接觸面積、增大傳質(zhì)系數(shù)和反應(yīng)速度。不過(guò)這時(shí)并不一定要求全罐內(nèi)都達(dá)到均勻的分散狀態(tài)，而只要在罐內(nèi)的局部區(qū)域，例如攪拌葉輪的附近，有強(qiáng)烈的分散作用，使罐內(nèi)液體順序循環(huán)經(jīng)過(guò)這個(gè)區(qū)域發(fā)生傳質(zhì)與反應(yīng)，然后再循環(huán)流到罐內(nèi)其他區(qū)域就可以了，因此可以說(shuō)．使分散相細(xì)化分散，并在罐內(nèi)造成循環(huán)流動(dòng)，這就是不互溶液體攪拌過(guò)程對(duì)攪抖的基本要求，和田攪拌器，其中主要的就是要求攪拌有細(xì)化分散的作用。

在攪拌器的攪拌過(guò)程中，我們常用均一化時(shí)間θm來(lái)定量地表示混合速率。均一化時(shí)間θm的定義是：將兩種完全互溶，但其物理或化學(xué)性質(zhì)（如電導(dǎo)率、顏色、溫度、折光率等）有差異的流體通過(guò)攪拌使之達(dá)到規(guī)定混合程度所需的時(shí)間。由于測(cè)量混合時(shí)間的種種條件以及所要求達(dá)到的終均勻程度是人為確定的，故θm的數(shù)值僅在相同的測(cè)試條件下有相互比較的價(jià)值。

在對(duì)比不同攪拌葉輪的混合速率時(shí)常用無(wú)量綱混合時(shí)間，即混合時(shí)間數(shù)Tm：

Tm=θmN

Tm的物理意義為：達(dá)到規(guī)定混合，攪拌器葉輪所需的轉(zhuǎn)數(shù)。Tm值越低，則表明該葉輪的混合速率越高。

在湍流混合時(shí)，各種葉輪的Tm為一常數(shù)；而在高黏度液體的層流攪拌時(shí)，對(duì)于那些適合于高黏度液體混合的葉輪，如螺帶式或螺桿式葉輪等則Tm亦為一常數(shù)；然而對(duì)于一些不適合高黏度液體混合的葉輪來(lái)說(shuō)，例如用d/D=0.5左右的盤(pán)式渦輪在層流下混合高黏度液體時(shí)，由于罐內(nèi)有混合死角，不能求得確切的均一化時(shí)間θm，故也不能算得Tm值。

不過(guò)一般情況下，低粘度互溶液體之間的混合并沒(méi)有那么復(fù)雜，攪拌器廠(chǎng)家，我們只需要注意以下幾點(diǎn)就可以了。

1.循環(huán)量要足夠大，要使得所有的液體都在快速的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，不要使攪拌器內(nèi)出現(xiàn)死區(qū)。

2.雖然同為低粘度溶液，但是不同的溶液，螺帶式攪拌器，其粘度還是有著不小的差別，如果兩者的粘度相差過(guò)大，那么對(duì)攪拌器的控制上就要著重注意對(duì)湍流和剪切強(qiáng)度的保持，因?yàn)檫@樣的話(huà)，高粘度液體的分散速度就會(huì)加大。

3.如果兩種液體的數(shù)量上相差較大，那么少量的液體應(yīng)該加在旋轉(zhuǎn)的葉輪附近，這樣會(huì)有效加快攪拌效果。

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