新闻中心
企业新闻
行业新闻
专题报道

24h服务热线: 0371-86126825 地址:郑州市高新区翠竹街6号

浅析反应釜中搅拌液体的流动特性

  • 文:郑州科达机械仪器设备有限公司
  • 日期:2016-11-16
  • 分享:

      浅析反应釜中搅拌液体的流动特性

      搅拌器之所以能起到液液、气液、固液分散等搅拌效果,主要在于搅拌器的混合作用。

      搅拌器运转时,叶轮把能量传给它周围的液体,使这些液体以很高的速度运动起来,产生强烈的剪切作用。在这种剪应力的作用下,静止或低速运动的液体也跟着以很高的速度运动起来,从而带动所以液体在设备范围内流动。这种设备范围内的循环流动称为宏观流动,由此造成的设备范围内的扩散混合作用称为主体对流扩散。

      高速旋转的漩涡又对它周围的液体造成强烈的剪切作用,从而产生更多的漩涡。众多的漩涡一方面把更多的液体挟带到做宏观流动的主体液流中去,同时形成局部范围内液体快速而紊乱的对流运动,即局部的湍流流动。这种局部范围内的漩涡运动称为微观流动,由此造成的局部范围内的扩散混合作用称为涡流对流扩散。

      搅拌设备里不仅存在涡流对流扩散和主体对流扩散,还存在分子扩散,其强弱程度依次减小。

      实际的混合作用是上述三种扩散作用的综合。但从混合的范围和混合的均匀程度来看,三种扩散作用对实际混合过程的贡献是不同的。主体对流扩散只能把物料破碎分裂成微团,并把这些微团在设备范围内分布均匀。而通过微团之间的涡流对流扩散,可以把微团的尺寸降低到漩涡本身的大小。搅拌越剧烈,涡流运动就越强烈,湍流程度就越大,分散程度就越高,即漩涡的尺寸就越小。在通常的搅拌条件下,漩涡的最小尺寸为几十微米。然而,这种最小的漩涡也比分子大得多。因此,主体对流扩散和涡流对流扩散都不能达到分子水平上的完全均匀混合。分子水平上的完全均匀混合程度只有通过分子扩散才能达到。在设备范围内呈微团均匀分布的混合过程称为宏观混合,达到分子规模分布均匀的混合称为微观混合。可见,主体对流扩散和涡流对流扩散只能进行宏观混合,只有分子扩散才能进行微观混合。但是,漩涡运动不断更新微团的表面,大大增加分子扩散的表面积,减小了分子扩散的距离,因此提高了微观混合速率。

      不同的搅拌过程对宏观混合和微观混合的要求是不同的。对于某些化学反应过程要求达到微观混合,否则就不可避免的发生反应物的局部浓集,其后果是对主反应不利,选择性降低,收率下降。对于液液分散或固液分散,不存在相间的分子扩散,只能达到宏观混合,并依靠漩涡的湍流运动减小微团的尺寸。而对于均相液体的混合,由于分子扩散速率很快,混合速率受宏观混合控制,应设法提高宏观混合速率。


分享:

郑州科达机械仪器设备有限公司 © 版权所有 豫ICP备10012892号-7 全程网络支持:一网科技
河南郑州最具规模循的低温冷却液循环泵、真空旋转蒸发仪、大型旋转蒸发仪、冷冻干燥机、真空干燥箱、玻璃反应釜、旋转蒸发器生产提供商!

免费咨询

咨询热线
400-0371-826
13937197227

返回顶部返回顶部