搅拌器中互不相容液体的混合原理
对于两种互不相容的溶液,通过搅拌器搅拌以后,必然至少会有一种溶液变得破碎,成为液滴状态,这种变得破碎的液体的状态,我们称之为分散相,而相反的,没有变得破碎的液体我们称之为连续相。密度大的称之为重相,密度小的称之为轻相,一般情况下,我们都是通过搅拌器将轻相溶液分散成液滴状态,分散到重相溶液中,这种比较常见。当然,通过不同的搅拌方式也可以使重相分散到轻相溶液里,甚至不存在连续相,实现两种溶液的均匀分散。为了实现这些效果,也为了达到更好的搅拌效果,我们必须使分散相的液体的破碎液滴的尺寸更小,这就需要更加快速的搅拌才能达到。
这是因为液滴本身也具有着一定的液面张力,液滴的尺寸越小,节能搅拌器,液面张力也就越大,想要使液滴的尺寸变得更小,就需要破坏这个液面张力,破坏这个液面张力的方式就是通过搅拌器的搅拌,提高搅拌器的搅拌速度,当液滴的液面张力,无法跟上这个速度的时候,液滴就会破碎成更小的液滴。
以上就是互不相容的液体的混合原理,但是在现实的搅拌过程中,以上所述的这个搅拌过程却不可能那么l理想,因为在搅拌器的搅拌过程中,不光是发生液滴的破碎,而是液滴的破碎和液滴的合并在同时进行中,小的液滴也会在搅拌过程中产生合并,从而产生大的液滴,但是提高搅拌器的转速,从整体来看液滴的尺寸肯定是降低的,影响液滴尺寸分布不均匀的并不是只有合并现象,力学原理也在影响着这个分布情况,越靠近搅拌叶片其速率就越大,液体的液滴尺寸越小,远离叶片其速率会变小,液体的液滴尺寸就会越大。 虽然在搅拌过程中难免会产生一定程度的不均匀现象,不过这种现象大部分情况下都不影响正常使用,如果想使其更加均匀,可以考虑增加挡板,实现搅拌速度的均匀分布,也可以加入少量表面活性物,使液滴在分散后不容易合并。
搅拌器中不互溶液体的搅拌
不互溶液体的搅拌的目的有的是把分散相的液滴直径细化,以得到均匀的分散质,如制备悬浊液和乳化液;有的是使液滴细化,增大相间接触面积,以进行下一步的萃取或化学反应等。对于化学反应只有传质速度低于化学反应速度时才有利用搅拌器来强化反应过程的问题。
在制备悬浊液、乳化液时,是通过分散达到罐内的两相液体均匀状态。评价这一搅拌操作的指标就是分散相的分散度(如分散相的比表面积或分散相的液滴直径分布)和达到这一指标的操作时间,在搅拌作用下进行萃取、化学反应时,其目的是某一物质成分的传递或某些物质间的反应。其评价指标是传质速度与反应速度,而这时搅拌器的搅拌作用仍是使液相分散细化,增加液相接触面积、增大传质系数和反应速度。不过这时并不一定要求全罐内都达到均匀的分散状态,而只要在罐内的局部区域,例如搅拌叶轮的附近,有强烈的分散作用,使罐内液体顺序循环经过这个区域发生传质与反应,然后再循环流到罐内其他区域就可以了,因此可以说.使分散相细化分散,并在罐内造成循环流动,这就是不互溶液体搅拌过程对搅抖的基本要求,其中主要的就是要求搅拌有细化分散的作用。
研究证明,分散相液滴的细化和与液滴直径同等量级的空间内的流体剪切力和动压变动的力有很重要的关系,而它们都集中在搅拌器附近的空间。这就要求搅拌器具有强力剪切作用,这种剪切作用需要叶轮有很高的速度和很大的动力。特别是制备稳定的乳化液时,其搅拌器的设计难度很大。
液液分散搅拌过程中的破碎和凝并
液液分散是不互溶液体相互搅拌所要达到的效果,对于搅拌器中的液液分散,我们之前讲过,它不是那种泾渭分明的分开,而是将一种或两种液体打散,达到你中有我,我中有你的状态,类似于饺子馅一样的状态,不过同饺子馅那种状态不同的是,不互溶液液分散中除了液体整体的破碎还有凝并过程,破碎指的就像是饺子馅那种,由整体到个体的分裂,就是大液滴到小液滴的分裂,亳州搅拌器,而凝并就是小液滴之间相互碰撞合并成大的液滴。破碎和凝并是同时存在同时进行的。
一般情况下,氧化铝搅拌器,搅拌器中不互溶液体之间的液液分散,是将其中一种液体打散,使其分散在另一种液体中,其中被打散的液体我们称其为分散相,另一种称之为连续相,在连续相中分散相液滴不断的进行着破碎和凝并,极不稳定,在搅拌器搅拌一段时间后,才有可能进入稳定状态,但是这种稳定状态并不是破碎和凝并不再进行,而是仍然在进行当中,但是达到了一种动态平衡,而这种动态的平衡,才是我们进行搅拌的目的。
在搅拌器的不同位置中,液滴的直径大小是不同的,液滴的直径大小和搅拌器的转速有关,搅拌器转速越快液滴的直径就越小,而我们追求的并不是更小的液滴直径,而是均匀的液液分散状态,因为无论液滴直径多么小,破碎和凝并都是同时进行的,废水池搅拌器,而搅拌釜内液体达到均匀稳定的分散状态,才能达到我们的要求,才是搅拌的目的。

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