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反應(yīng)釜氣-液兩相體系的反應(yīng)攪拌
日期：2025-05-03 23:07
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摘要：
| 關(guān)于反應(yīng)釜氣-液兩相體系的反應(yīng)攪拌 過程特征及分散機(jī)理 根據(jù)氣-液接觸過程的供氣方式、有通氣方式、自吸式和表面更新式三種類型的氣-液體系，而在工業(yè)應(yīng)用中80%以上是采用帶通氣裝置的徑向流渦輪攪拌器。氣-液攪拌的目的是通過攪拌造成良好的氣-液接觸，以形成氣泡在液相中均勻分散，然后通過所形成的氣-液界面進(jìn)行傳質(zhì)，或者是氣-液相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。 早期研究認(rèn)為，氣-液分散是氣體直接被攪拌器剪切成細(xì)小的氣泡而形成的。但近年的研究成果——氣穴理論認(rèn)為：氣體并不是直接被攪拌器剪碎而得到的。氣泡的分散首先是在漿背面形成較穩(wěn)定的氣穴，氣穴在尾部破裂，形成富含小氣泡的分散區(qū)，這些氣泡在離心力作用下被甩出，并隨液體的流動分散至攪拌釜的其它區(qū)域。即氣體穿過攪拌器直接上升液面，發(fā)生氣泛現(xiàn)象。 在氣-液攪拌系統(tǒng)中，主要影響因素有攪拌設(shè)備的流體力學(xué)行為，氣泡的尺寸，相分率，液界面積，質(zhì)量傳遞系數(shù)等。而這些因素又取決于攪拌轉(zhuǎn)速，充氣速率，攪拌設(shè)備和攪拌器的幾何形狀，流體的性質(zhì)和流變行為。 除了攪拌器本身對氣-液接觸效率有影響外，攪拌器的安裝方式對氣-液接觸能力的改也有重要作用，在對四氟乙烯聚合釜的研究中發(fā)現(xiàn)，臥式攪拌方式可使傳質(zhì)數(shù)提高一個數(shù)量級。 當(dāng)氣-液體系涉及固相懸浮時，多個攪拌器的使用有時是有幫助的，一個用于氣體的入，另一個則用于固體的懸浮。 在通氣條件下操作的攪拌器，當(dāng)停住通氣時將會突然耗很大的功率。為此選擇電動機(jī)時有兩種方案：一是根據(jù)不通氣時的攪拌功率來確定電機(jī)功率；二是根據(jù)通氣時攪拌功率來確定電動機(jī)功率。**種方案雖然比較保險，但能利用率較低；**種方案操作要復(fù)雜一些，但能量利用率高，設(shè)計時選用多級或無級調(diào)速動機(jī)就可以保證各種工況下的操作，即在不通氣或通氣量少時采用低轉(zhuǎn)速，在通氣量正常再調(diào)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速。 |