高黏度流體攪拌對機械攪拌器的要求
黏度是流體的一種屬性。它反映了流體運動時剪切應力與剪切速度梯度的比值關系。所以黏度大小對流動狀態有很大的影響,也必然對機械攪拌器的攪拌過程有很大的影響。流體在管路中流動時,有層流、過渡流、湍流三種狀態,攪拌罐中也有這樣三種流動狀態,與管路中一樣決定這些狀態的是雷諾數Re,黏度是決定Re大小的主要參數之一。
在攪拌過程中,所謂黏度高低的說法并沒有嚴格的界限,一般所謂高低只是一個習慣的說法。大致以2500m Pa.s或10四次方mPa.s以上為高黏度.在此以下都可稱為低黏度。也有的只將100mPa.s以下稱為低黏度,中間又分出一個中等黏度的范疇。因為低黏度與中等黏度的液體在攪拌時流動狀態的區別不大,所以將其統稱為低黏度,以與高黏度液體相區別。關于目前常用的液體攪拌器所適用的黏度范圍,說法也不同。有的認為適用在2×10的五次方mPa.s以下,也有的認為可用到1x10的六次方mPa.s。這些說法都未提及其他指標,所以也只能理解為一個大致的范圍。
攪拌器實現液液分散的目的
實現液液分散,是攪拌器的主要任務之一。在液液分散的過程中,密度大的一種液體稱之為重相,密度小的稱之為輕相,一般情況下,我們都是通過攪拌器的攪拌,使輕相分散在重相之中,調節池攪拌器,反之也可以。被分散的一種液相稱之為分散相,另一種稱之為連續相,另外,也有不存在連續相的情況,就是將兩者打散,均勻分散。
一般情況下,我們通過攪拌器實現液液分散的目的如下:
1.增加兩種液體的相界面,相界面可以簡單直觀的理解為兩種不同物質的分界面,實現液液分散后,這個分界面會消失,使這個分界面消失的轉速就稱之為臨界攪拌轉速。分界面消失后,兩種液體充分接觸,接觸面積更大,相界面也就更大,有利于后續反應的進行。
2.減小了分散相液滴外部擴散膜之阻力,防腐攪拌器,這樣就加快的分散相液滴之間的分散和凝并,更加有利于傳質。
攪拌器中的依時性非牛頓流體介紹
攪拌器中許多實際流體不能簡單地用公式或方程式來描述。這是因為這些復雜流體的黏度不僅與切應變速率有關,石嘴山攪拌器,還與剪切施加的時間有關。這就是依時性非牛頓流體,這種流體可以分成兩類:觸變性流體和震凝性流體。
(1)觸變性流體,觸變是指在恒定的切應變速率下切應力隨時間下降的流體行為,如攪拌器的攪動變稀,靜止變稠等行為。通常認為這種現象產生于結構或節點隨時間的破壞或解節。這種結構破壞的速率與可破壞的節點的數量有關,隨著節點的破壞,節點重構的速率開始增加,后會達到動態平衡。達到平衡后流體可能呈現純黏或黏彈。有時,也可能不存在平衡點,或結構重構需要很長時間。此時,反應釜攪拌器,如果先以恒定的速度增加切應變速率,然后再以恒定的速度降低切應變速率,其切應力和切應變速率之間的關系會出現一個滯后環,環面積越大,其依時性越強。
非自流性涂料、印刷油墨、番茄醬、奶油色拉、酸乳酪和石油鉆探泥漿等流體都顯示觸變性。
(2)震凝性流體 震凝是指在恒定的切應變速率下切應力隨時間增加的流體行為,如攪拌器猛烈攪拌即行凝結就屬于震凝。通常認為這種現象產生于結構或節點隨時間的形成。而且當切應變速率達到一定程度時,這種結構的形成不再繼續進行,而結構的解節將發生。但是有時人們也發現,有些流體受剪切時只發生結構形成,而停止剪切時結構開始緩慢瓦解。震凝通常只發生在中等切應變速率下;在攪拌器高切應變速率下,結構通常不會形成。
膨潤黏土液是具有震凝的流體。
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