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混合攪拌器的微觀(guān)混合時(shí)間分布

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由圖4.6可知,轉(zhuǎn)速在50~150rpm下,存在大面積的微觀(guān)混合較慢區(qū)域,混合時(shí)間在0.8s以上。其他各體系最快微觀(guān)混合均出現(xiàn)在DT 6槳葉附近,最短微觀(guān)混合時(shí)間不到0.03 s。隨著轉(zhuǎn)速的增加,顆粒逐漸懸浮,DT-6附近的微觀(guān)混合良好的區(qū)域越來(lái)越大;當(dāng)顆粒均勻懸浮時(shí),增加趨勢(shì)更加明顯,同時(shí)兩層槳葉間的微觀(guān)混合時(shí)間也逐漸縮短,說(shuō)明在這些區(qū)域內(nèi)流體可快速發(fā)生微觀(guān)混合。但隨轉(zhuǎn)速增加,PBTD45與攪拌軸間的微觀(guān)混合時(shí)間逐漸減小,而PBTD45與壁面之間的微觀(guān)混合時(shí)間卻有上升趨勢(shì)。由于t微觀(guān)與ε之間成反比關(guān)系,該現(xiàn)象可由湍動(dòng)能變化趨勢(shì)進(jìn)行解釋。如圖4.6所示,300rpm和345rpm下PBTD45槳葉上方湍動(dòng)能較高,約為0.004~0.007m2/s2,有利于局部混合,而400rpm和500rpm轉(zhuǎn)速下該高湍動(dòng)能區(qū)消失,使得局部混合效果不及前者。僅對(duì)比400rpm和500rpm的微觀(guān)混合時(shí)間分布可知,混合時(shí)間隨轉(zhuǎn)速的增加,越來(lái)越集中在壁面與槳葉之間,成為微觀(guān)混合不利的主要原因。

由上述分析可得,在其它條件不變的情況下,反應(yīng)物在槳葉尖端加料可有效地縮短微觀(guān)混合的時(shí)間,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量以及操作穩(wěn)定性;結(jié)合反應(yīng)器顆粒懸浮性能及全釜顆粒濃度分布,建議攪拌轉(zhuǎn)速為200}345rpm,對(duì)應(yīng)單位體積輸入的攪拌功率為0.104~0.725kw/m3。