固液攪拌設(shè)備的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

固液體系的表現(xiàn)形式一般要比氣液體系復(fù)雜得多,通?？梢苑譃楹?jiǎn)單固體和復(fù)雜固體來討論

所謂簡(jiǎn)單固體,就是可以用 Zwietering關(guān)聯(lián)式描述其行為的固體。這種體系的行為通常只受固體粒子的尺寸、密度、體積分率、尺寸分布的影響

復(fù)雜固體行為是指固體的表面化學(xué)和粒子本身的表面物理問題控制了粒子行為的過程。這些表面化學(xué)因素包括偶極作用、離子效應(yīng)、極化效應(yīng)、PH值和其他化學(xué)效應(yīng);表面物理問題包括團(tuán)聚、絮凝、表面電荷、多層吸附、黏結(jié)等。這些因素的共同作用,控制著固液體系的結(jié)構(gòu)和流變行為。

簡(jiǎn)單固體懸浮體系的混合流型類似于單相混合,所需混合功率也接近于單相混合。在固體含量比較低時(shí),通常不影響功耗;當(dāng)固體含量比較高時(shí),黏度會(huì)顯著增加,從而改變體系流動(dòng)區(qū)進(jìn)入層流區(qū),這樣功耗就會(huì)增加。有時(shí)候,當(dāng)固體含量比較高時(shí),如達(dá)到50%~80%,體系會(huì)轉(zhuǎn)換成剪切增稠體系,這樣功耗就會(huì)大幅度增加

簡(jiǎn)單固體懸浮的設(shè)計(jì)目標(biāo)通常是完全離底懸浮,以提供完全的接觸表面和穩(wěn)定操作,但有時(shí)候希望消除粒子分布的效應(yīng),就會(huì)以完全均勻分布為設(shè)計(jì)目標(biāo)。離底懸浮轉(zhuǎn)速與釜底的結(jié)構(gòu)及釜底附近的流況關(guān)系很大,釜太大或攪拌器太小,粒子就容易沉積在釜底。如果把攪拌器接近于釜底安裝則有利于降低懸浮轉(zhuǎn)速,但如使用多個(gè)攪拌器通常并沒有幫助,有時(shí)反而起到相反的效果。

粒子的形成可以是化學(xué)反應(yīng)通過沉析或成核的結(jié)果。形成的粒子可以繼續(xù)增長(zhǎng)或溶解消失。因此粒子的尺寸分布會(huì)直接影響化學(xué)反應(yīng)和溶解速率。由于小粒子具有較高的比表面積,因而小粒子通常比大粒子的活性高得多

此外,完全均勻懸浮需要的功耗比離底懸浮高得多,可以達(dá)到離底懸浮功耗的4~10倍。