搅拌器也是搅拌桨或叶轮,是搅拌反应器的关键部件。它的功能是提供过程中所需的能量和适当的流动状态。当搅拌器旋转时,它将机械能传递给流体,在搅拌器附近形成高度湍流的完全混合区,并产生高速射流以推动液体在搅拌容器中循环。这种循环流动路径称为流型。它在日常生活中也很常见。它被广泛应用于许多行业,如打蛋器,食品搅拌机,面具搅拌机,混凝土搅拌机,脱硫搅拌机,沼气发酵等。
搅拌器有多种类型:
1.旋转搅拌器:由2-3个工作速度较高的螺旋桨叶片组成,叶片圆周速度一般为5-15米/秒。旋转搅拌器主要产生轴向流动,产生大循环,适用于搅拌固体颗粒含量小于10%的低粘度(2Pa·s)液体、乳液和悬浮液。搅拌器的转轴也可以水平或倾斜地插入槽中,此时液流的循环回路是不对称的,这可以增加湍流并防止液面下沉。
2.涡轮搅拌器:由安装在水平圆盘上的2-4个直叶片或弯叶片组成。叶片的外径、宽度和高度之比一般为20:5:4,圆周速度一般为3 ~ 8m/s。当涡轮旋转时,会产生高度湍流的径向流动,适用于气体和不混溶液体的分散和液-液反应过程。搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s
3.桨式搅拌器:有两种类型:平桨式搅拌器和斜桨式搅拌器。平桨搅拌器由两个平叶片组成。叶片直径与高度之比为4-10,圆周速度为1.5-3m/s,产生的径向流速小。倾斜桨式搅拌器的两个叶片以相反的方向旋转45或60度,从而产生轴向流动。桨式搅拌器结构简单,常用于混合低粘度液体和溶解悬浮固体颗粒。
4.锚式搅拌器:桨叶外缘的形状应与搅拌槽内壁的形状一致,两者之间只有很小的间隙,这样可以去除附着在槽壁上的粘性反应产物或堆积在槽底的固体物质,保持良好的传热效果。叶片外缘的圆周速度为0.5-1.5m/s,可用于搅拌粘度高达200帕秒的牛顿流体和假塑性流体(见粘性流体流动)。只有当高粘度液体被搅拌时,在液体层中才有大的滞止区。)
5.带式搅拌器:框架式搅拌器为低速径流式。各种形式的框架搅拌器可以适用于各种几何形状的容器。水平圆周流是搅拌过程中的主流。不同位置的横梁和竖杆可以增加叶片附近的涡流,扩大搅拌范围。一般情况下,框架式搅拌器以层流状态工作,适用于低粘度液位或中高粘度任何变化的多相混合、传热、溶解、传质和反应操作。
6.框架搅拌器:框架搅拌器为低速径流式。各种形式的框架搅拌器可以适用于各种几何形状的容器。水平圆周流是搅拌过程中的主流。不同位置的横梁和竖杆可以增加叶片附近的涡流,扩大搅拌范围。通常,框架搅拌器在层流状态下工作。适用于低粘度液位或中高粘度变化的非均匀相的混合、传热、溶解、传质和反应操作。
7.侧入式搅拌器:侧入式搅拌器是将搅拌器安装在设备桶的侧壁上。搅拌器上的搅拌器通常是轴流式的。推入式搅拌器的数量很多。在消耗相同功率的情况下,可以获得更高的搅拌效果。能耗仅为顶部搅拌的1/3 ~ 2/3,成本仅为顶部搅拌的1/4 ~ 1/3。转速可达200 ~ 750转/分。广泛用于各种大型储罐或储罐的脱硫、脱硝和混合。特别是在大型储罐或储罐中,在低能耗的条件下,使用一个或多个侧入口搅拌器共同工作以获得良好的混合效果。