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1 内容
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2 练习
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3 测验
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4 案例
4.5.1操作目的和搅拌效果表示法
操作目的 | 搅拌物系 | 搅拌效果表示法 |
均匀混合 | 调和均相互溶液系 | 混合时间θM或NΘM=N*θM |
非均相分散 | 液-液相系 | 均匀分散（乳化）时间θM；分散相液滴的比界面积a，或滴径分布，或平均滴径d32 |
气-液相系 | 均匀分散时间θM；气泡的比界面积a，或气泡的平均直径dB和气泡直径分布 | |
固-液相系 | 悬浮状态，悬浮临界转速Nc；悬浮固-液浓度或比表面积a | |
非均相传质 | 溶解（固-液相系） | 溶解速度或平均溶解速度 以固体粒表面积为基准的液膜传质系数kc，总传质系数K |
萃取（液-液相系） | 萃取速度，萃取效率，液滴比表面积a； 总容积传质系数Kv或液滴内（外）表面为基准的液膜传质系数kCd | |
吸收（气-液相系） | 吸收速度，气泡比表面积a 总容积吸收系数Kv，膜传质系数kg，k1 | |
传热 | 固-液相系 | 传热速度Q（kJ/h）,单位容积传热速率Qv(kJ/m3.h) 液膜传热系数αL，总传热系数K |
4.5.2不互溶的液-液体系统
一相为分散相(液滴) ，另一相为连续相。
叶轮附近，湍动程度高，剪切力大，液滴的破碎速率大于凝聚速率，液滴尺寸小。在远离叶轮区域，液滴的凝聚速率大于破碎速率，因而液滴的尺寸大。
液滴的分散、凝聚、再分散过程不仅增加了接触面积，更新了液滴的表面，而且也使连续相中扩散阻力减少，强化了相际传质。
在混合液中加入少量的保护胶和表面活性剂，可使液滴难于凝聚，液滴趋于均匀。
4.5.3气-液系统
气相为分散相，以气泡的形式分散于液相之中，其分散原理与液滴相同；
气-液界面张力大于液-液界面张力，分散更加困难，气泡的直径大于液滴直径；
气液密度差大，大气泡受到的浮升力大，易溢出液体表面；
气-液搅拌器一般应选择产生强剪切作用的搅拌器，但对于发酵罐等生化反应器，由于微生物细胞对剪切作用比较敏感，较强的剪切作用会损害微生物细胞结构，因此需采用产生较小剪切作用的搅拌器。
4.5.4固-液体系
搅拌目的一是使固体颗粒在液体中均匀悬浮，二是降低固体颗粒表面的液膜厚度，减少扩散阻力，加速固体颗粒的溶解以及化学反应。
悬浮临界转速：所有固体颗粒全部悬浮起来 (流化) 时的搅拌速度。它叶轮的大小和设计关系极大。
实际操作中，搅拌转速必须大于临界转速，保证固液两相的接触界面。
