化工原理第三章 液体的搅拌.pdf

第三章液体的搅拌

一、搅拌目的和方法

1、搅拌目的

均相混合：互溶液体的混

非均相混合：不互溶液体的分散、接触

液、液

气、液的分散、接触

固体颗粒在液体中悬浮接触（cat）

传热

2、方法

机械搅拌（图3-1）

气流搅拌、射流搅拌、静态混合、管道混

二、搅拌器的类型与选用（表3-1）

根据工作原理分类：

旋浆式：（工作原理类似轴流泵叶轮

轴向、切向运动）

大流量、低压头

涡轮式：（工作原理类似离心泵叶轮，

径向、切向运动）

小流量、高压头

三、混合效果的度量

（传热：传热系数；反应：转化率）

1、调匀度：使V,V完全均匀混合后，平均浓度

AB

V

CA

AoVV

AB

在搅拌器内任意地取样分析浓度，则定义调匀度：

1

C

IA（当CC时）

CAAo

Ao

1C

IA（当CC时）

1CAAo

Ao

I1I=1

显然，，完全均匀时，

调匀度只能反映某局部的混合均匀效果，且其值与

取样量的多少有关，整体混合效果用平均调匀度：

III

I12m

m

2、混合尺度（分隔尺度）图3-2

分散物质微团尺寸（分隔尺度）的大小与调匀度应

同时作为搅拌效果的描述指标，对不同的物系，其

可能达到的尺度：

互溶液体：分子尺度

不互溶液体：只能达到微团尺度，搅拌越激烈，

微团尺度越小

液固系统：只能大尺度

四、混合机理

1、大尺度的混合机理：（混合均匀）

对微团尺度无要求，只要求微团均匀分布在

容器内各处，要求搅拌器能产生强大的循环

流量（总体流动），并且无流动死角。

（总体流动：图3-3、3-4）

2、小尺度混合机理

A.微团的形成：由于流体内部的剪切力使液滴

变形，碎成小液滴，湍动越激烈，

2

剪切力越大，微团尺度越小。

高压头——大小尺度

大流量——混合均匀

B.互溶液体的混合机理:

分子尺度的混合，只能靠分子扩散完成。搅拌

--

只是将大液滴小液滴，即微团分散成小尺

度，缩短达