新型表面吸氣式攪拌器氣液傳質特性研究.pdf

1、本文以一種新型表面吸氣式長短槳攪拌器LSB為研究對象，采用亞硫酸鈉穩(wěn)態(tài)法測量了攪拌釜內液相體積傳質系數kLa，考察了實驗操作參數（攪拌器浸沒深度S、液位高度H和釜底間隙C）和攪拌器結構參數(長槳位置和長槳寬度WLB)對表面吸氣臨界轉速NC、釜內氣泡分散狀態(tài)、單位體積功率消耗P/V(或功率準數NP)和體積傳質系數kLa的影響。
　　研究表明，當長槳在外環(huán)且部分浸沒時，攪拌器具有良好的吸氣性能，表面吸氣臨界轉速NC維持在很低的1.5～

2、2.0rps之間，且NC隨著液位高度H/T和釜底間隙C/T的變化基本保持不變;功率準數NP隨著攪拌轉速N的增大而減小，單位體積功率消耗P/V對轉速N的冪指數β都小于3（P/V=αNβ），且隨著H/T降低，β偏離3的程度越大;體積傳質系數kLa在某一臨界轉速后，隨著攪拌轉速N的增大呈直線上升趨勢，而且相較于安裝位置固定的傳統(tǒng)渦輪攪拌槳，隨著液位高度H/T的增大，kLa值只出現(xiàn)小幅下降，特別適合于反應釜中反應液體積不斷增大的氣液兩相反應過程

3、。
　　當長槳在內環(huán)或者長槳全部浸沒時，攪拌器的吸氣效率明顯降低，相同轉速下，釜內氣含率明顯低于長槳在外環(huán)且部分浸沒時。長槳全部浸沒時，隨著浸沒深度S的增大，表面吸氣臨界轉速NC快速增大;長槳在內環(huán)上時，表面吸氣臨界轉速N比外環(huán)時大50％左右，在部分浸沒時甚至出現(xiàn)了氣泛現(xiàn)象。
　　本文中還比較了LSB攪拌器長槳浸沒前后和內外環(huán)上的氣液體積傳質系數kLa。發(fā)現(xiàn)長槳在外環(huán)和部分浸沒時，體積傳質系數kLa明顯更高，同時發(fā)現(xiàn)在釜底間

4、隙C/T=0.25時，具有最大的kLa值;并且給出了長槳在外環(huán)、部分浸沒、釜底間隙C/T=0.25時體積傳質系數的擬合方程。具體方程為:kLa=0.0346(P/V)1.596(H/T)-0.512(C/T=0.25, WLB/T=0.05, P/V=0.5～6kW/m3)
　　本文最后比較了不同長槳寬度（WLB/T=0.05，0.06，0.07）下的傳質規(guī)律，發(fā)現(xiàn)WLB/T=0.06時，體積傳質系數kLa對單位體積功率消耗P/V