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反应釜气-液两相体系的反应搅拌
日期：2024-05-13 14:21
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摘要：
| 关于反应釜气-液两相体系的反应搅拌 过程特征及分散机理 根据气-液接触过程的供气方式、有通气方式、自吸式和表面更新式三种类型的气-液体系，而在工业应用中80%以上是采用带通气装置的径向流涡轮搅拌器。气-液搅拌的目的是通过搅拌造成良好的气-液接触，以形成气泡在液相中均匀分散，然后通过所形成的气-液界面进行传质，或者是气-液相发生化学反应等。 早期研究认为，气-液分散是气体直接被搅拌器剪切成细小的气泡而形成的。但近年的研究成果——气穴理论认为：气体并不是直接被搅拌器剪碎而得到的。气泡的分散首先是在浆背面形成较稳定的气穴，气穴在尾部破裂，形成富含小气泡的分散区，这些气泡在离心力作用下被甩出，并随液体的流动分散至搅拌釜的其它区域。即气体穿过搅拌器直接上升液面，发生气泛现象。 在气-液搅拌系统中，主要影响因素有搅拌设备的流体力学行为，气泡的尺寸，相分率，液界面积，质量传递系数等。而这些因素又取决于搅拌转速，充气速率，搅拌设备和搅拌器的几何形状，流体的性质和流变行为。 除了搅拌器本身对气-液接触效率有影响外，搅拌器的安装方式对气-液接触能力的改也有重要作用，在对四氟乙烯聚合釜的研究中发现，卧式搅拌方式可使传质数提高一个数量级。 当气-液体系涉及固相悬浮时，多个搅拌器的使用有时是有帮助的，一个用于气体的入，另一个则用于固体的悬浮。 在通气条件下操作的搅拌器，当停住通气时将会突然耗很大的功率。为此选择电动机时有两种方案：一是根据不通气时的搅拌功率来确定电机功率；二是根据通气时搅拌功率来确定电动机功率。**种方案虽然比较保险，但能利用率较低；**种方案操作要复杂一些，但能量利用率高，设计时选用多级或无级调速动机就可以保证各种工况下的操作，即在不通气或通气量少时采用低转速，在通气量正常再调到设定的转速。 |