液体的搅拌
液体流动搅拌实验报告
一、实验目的1. 观察液体在搅拌过程中的流动现象；2. 研究搅拌速度对液体流动的影响；3. 探讨搅拌方式对液体流动的影响。
二、实验原理液体流动搅拌实验主要基于牛顿流体力学原理。
在搅拌过程中，液体受到剪切力的作用，产生剪切应力，从而产生流动。
搅拌速度和搅拌方式会影响剪切应力的大小和方向，进而影响液体的流动。
三、实验器材1. 烧杯（500mL）1个；2. 玻璃棒1根；3. 搅拌器1个；4. 量筒1个；5. 水或液体（如油、酒精等）适量。
四、实验步骤1. 在烧杯中倒入约300mL的水；2. 将玻璃棒插入烧杯中，调整玻璃棒的位置，使其垂直于烧杯底部；3. 使用搅拌器以不同的速度（如低、中、高）搅拌液体，观察液体的流动现象；4. 改变搅拌方式（如圆周搅拌、螺旋搅拌等），观察液体的流动现象；5. 记录不同搅拌速度和搅拌方式下液体的流动现象。
五、实验现象1. 在低速度搅拌下，液体呈较慢的旋转流动，流动速度较慢；2. 在中速度搅拌下，液体呈较快的旋转流动，流动速度较快；3. 在高速度搅拌下，液体呈剧烈的旋转流动，流动速度最快；4. 在圆周搅拌下，液体呈环形流动；5. 在螺旋搅拌下，液体呈螺旋状流动。
六、实验分析1. 搅拌速度对液体流动的影响：随着搅拌速度的增加，液体的流动速度也随之增加。
这是因为搅拌速度增加，剪切力增大，从而加速了液体的流动。
2. 搅拌方式对液体流动的影响：圆周搅拌和螺旋搅拌对液体流动的影响较大。
圆周搅拌使液体呈环形流动，而螺旋搅拌使液体呈螺旋状流动。
这是因为搅拌方式改变了剪切力的方向和大小，从而影响了液体的流动。
七、实验结论1. 搅拌速度对液体流动有显著影响，随着搅拌速度的增加，液体的流动速度也随之增加；2. 搅拌方式对液体流动有较大影响，圆周搅拌和螺旋搅拌对液体流动的影响较大；3. 在实际应用中，合理选择搅拌速度和搅拌方式可以提高液体流动的效果。
八、实验讨论1. 实验过程中，搅拌速度的选择应根据实际需求进行，如需要快速混合液体，可选择高速度搅拌；2. 搅拌方式的选择应根据液体的特性和实验目的进行，如需要均匀混合液体，可选择圆周搅拌；3. 在实际操作中，应注意搅拌器的使用安全，避免因操作不当造成伤害。
液体搅拌知识点总结
液体搅拌知识点总结一、液体搅拌的基本概念液体搅拌是指利用机械搅拌设备对液体进行混合、搅拌、均质等操作的工艺。
液体搅拌可以改善反应速率、提高混合均匀度、加速传质过程等，是化工、制药、食品等生产过程中常见的操作。
液体搅拌的基本目的是实现液体的均匀混合，将各种原料均匀分散在整个搅拌系统中，以满足工艺生产的要求。
在液体搅拌过程中，需要克服各种因素对搅拌效果的影响，包括流体力学特性、搅拌设备选型、操作技巧等。
液体搅拌涉及到多种流体力学原理，包括雷诺数、黏度、湍流等，通过对流体力学特性的分析，可以有效地优化搅拌工艺，提高搅拌效果。
二、液体搅拌的流体力学特性1.雷诺数雷诺数是流体力学中描述湍流和层流之间转变的重要参数。
在液体搅拌过程中，雷诺数的大小直接影响着湍流的发生和搅拌效果。
当雷诺数较小时，流体呈现层流状态，搅拌效果较差；当雷诺数较大时，流体呈现湍流状态，搅拌效果较好。
因此，通过控制搅拌速度、液体密度、粘度等参数，可以有效地控制雷诺数，达到理想的搅拌效果。
2.黏度黏度是流体的物理特性之一，描述了流体的阻力大小。
在液体搅拌过程中，黏度直接影响着流体的搅拌效果。
黏度较大的流体在搅拌过程中会产生较大的阻力，需要更大的搅拌功率才能实现均匀混合。
因此，对于黏度较大的液体，需要选择功率更大的搅拌设备，以满足搅拌的要求。
3.湍流湍流是流体力学中的一种特殊状态，湍流状态下流体呈现出较大的涡旋和不规则的流动特性。
在液体搅拌过程中，通过控制搅拌速度、搅拌器形式等参数，可以促使流体迅速进入湍流状态，以加快混合速度，提高搅拌效果。
三、液体搅拌设备的选型1.搅拌器形式搅拌器是液体搅拌中最关键的设备之一，根据不同的工艺要求和液体特性，可以选择不同形式的搅拌器，包括桨式搅拌器、推进式搅拌器、离心搅拌器等。
不同形式的搅拌器具有不同的搅拌特性，需要根据具体情况进行选择。
2.搅拌速度搅拌速度是影响搅拌效果的重要参数之一，根据不同的液体特性和工艺要求，需要选择合适的搅拌速度以实现理想的搅拌效果。
制药工程原理与设备液体的搅拌
3 制药质量
制药质量控制管理，包括质量标准要求，方法建立，检测手段等。
液体搅拌的定义和作用
定义
液体搅拌是通过搅拌设备使多 种液体相混合的过程。
作用
液体搅拌在化学反应、溶解、 混合、均质等方面起着重要作 用。
特点
液体搅拌时要根据所搅拌的液 体性质、密度、黏度、作用目 的等，选择不同的搅拌方式。
液体搅拌的分类及特点
机械式搅拌
包括桨叶式、涡轮式、螺旋桨式、辐射式等， 广泛运用于工业生产领域。
气液混合
通过喷嘴、高速切割、分散气泡等方法实现 气液混合，特点是高效快速。
静态混合
静态混合器中不需要机械零件，利用流体分 层扩散作用实现混合。
乳化搅拌
用高速旋转剪切器、均质器等将液体分散成 胶体颗粒，常用于乳化液、油水分离液等材 料。
制药工程原理与设备液体 的搅拌
本次演讲将深入介绍制药工程原理和液体搅拌设备。了解液体搅拌的分类、 特点和设备介绍，以及优化搅拌参数和影响搅拌效果的因素。
制药工程原理概述
1 药品开发
药品的物化性质及制药技术，如粉碎、混合、干燥等，对制剂品质和工艺的要求。
2 工艺操作
制药工艺过程中的工艺操作控制，如溶解、反应、结晶、过滤等操作。
液体搅拌设备的介绍
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
磁力搅拌器
2
磁力搅拌器是通过磁场作用，驱动内
磁子搅拌覆盖在釜外壁上的各种搅拌
体。
3
搅拌罐
搅拌罐是液体搅拌的主要设备，按搅 拌形式可以分为机械搅拌罐和气液混 合罐。
均质器
均质器是轴流式高速均质设备，广泛 应用于医药、食品、化工等行业。
搅拌工艺参数的优化
转速
搅拌过程中液体混合的研究
搅拌过程中液体混合的研究搅拌是液体混合的一种常见方式，搅拌可以有效地将液体混合，加快反应速度并固化材料。
在各种工业应用和实验室中，搅拌是不可或缺的工具。
然而，在液体混合的过程中，液体的物理化学性质会发生变化，需要进行详细的研究和优化。
本文将探讨搅拌过程中液体混合的原理和影响因素，并探讨液体混合研究的一些最新进展。
一、搅拌的原理在搅拌过程中，机械作用导致了流体的运动。
流体发生层流或涡流运动，叶轮的旋转产生了流体的剪切和扰动，使相互接触的分子热运动加强。
此外，还有空气、水汽的对流等运动加剧了分子间的相互作用，促进了液体混合反应。
当液体分子充分混合后，反应均匀的程度也会得到提高。
二、液体混合的影响因素1. 温度：温度是影响搅拌的重要因素。
温度会影响反应速度和程序，低温会降低反应速度，高温又会导致不良后果。
因此，对于不同的反应，需要确定恰当的搅拌温度，以促进反应速度并保持反应物质稳定性。
2. 搅拌速度：搅拌速度是另一个重要的参数。
在实验过程中，需要根据反应物的特性和目标浓度等因素来设置适当的转速。
过慢的转速会延缓反应速度，而过快的转速则会导致离心效应和气泡形成，从而影响反应混合。
3. 搅拌形式：不同类型的搅拌器(如直径桨、倾斜叶片搅拌器等）可以以不同的方式作用于液体，从而产生不同的混合模式和强度。
每种形式的搅拌器都有一定的适用范围和优劣势，需要针对液体的物理化学性质来选择最适合的搅拌器。
4. 离心力和气泡：在搅拌的过程中，离心作用和气泡形成也会加强液体混合效果。
然而，当搅拌速度过快或搅拌方式不适当时，离心力和气泡也会导致更为严重的不良影响。
三、最新进展科研人员一直在致力于改进搅拌方法和研究搅拌对于液体混合的影响机制。
例如，最近的研究表明，低频搅拌可以加强液相中分子的相互作用和阻尼效应，从而促进流体混合。
另外，一些研究还探讨了电磁场对液体混合的影响。
虽然目前的研究还存在一些限制，但这些新技术和方法为液体混合研究提供了有趣的实验和理论探讨方向。
液体的搅拌
第三章液体的搅拌第一节概述化工生产中经常需要进行液体的搅拌，其目的大致可分为：一、加快互溶液体的混合；二、使一种液体以液滴形式均匀分散于另一种不互溶的液体中；三、使气体以气泡的形式分散于液体中；四、使固体颗粒在液体中悬浮；五、加强冷、热液体之间的混合以及强化液体与器壁的传热。
合，形成具有某种均匀程度的混合物的缘故。
实际操作中，一个搅拌器常常可同时起到几种作用。
例如，在气液相催化反应器中，搅拌既使固体颗粒催化剂在液体中悬浮，又使气体以小气泡形式均匀地在液体中分散，大大加快了传质和反应。
与此同时，亦强化了反应热的传递过程。
在工业上达到以上目的最常用的方法是机械搅拌。
机械搅拌的装置如图3-1所示，它由搅拌釜、搅拌器和若干附件所组成。
工业上常用的搅拌釜是一个圆筒形容器，其底部侧壁的结合处应以圆角过渡，以消除流动不易到达的死区。
搅拌釜装有一定高度的液体。
图3-1 机械搅拌的装置简图搅拌器由电机直接或通过减速装置传动，在液体中作旋转运动，其1-搅拌釜；2-搅拌器；3-加料管；4-电机作用类似于泵的叶轮，向液体提供能量，促使液体在搅拌釜中作某5-减速器；6-温度计套管；7-挡板；8-轴种循环流动。
3-1-1搅拌器的类型针对不同的物料系统和不同的搅拌目的，搅拌器的结构型式很多，表3-1列出了几种常用的结构型式。
表3-1所列的各种搅拌器，按工作原理可分为两大类。
一类是以旋桨式为代表，其工作原理与轴流泵叶轮相同，具有流量大，压头低的特点，液体在搅拌釜内主要作轴向和切向运动；另一类以涡轮式为代表，其工作原理则与离心泵叶轮相似，液体在搅拌釜内主要作径向和切向运动，与旋桨式相比具有流量较小、压头较高的特点。
平直叶桨式搅拌器的工作原理与涡轮式相近。
它的叶片较长，通常为2叶，转速较慢，液体的径向速度较小，产生的压头较低。
折叶桨式搅拌器的工作原理则与旋桨式相近，可产生轴向液流。
锚式和框式搅拌器实际上是桨式搅拌器的变型。
它们的旋转半径更大(仅略小于釜内径)，转速更低，产生的压头也更小，但叶片搅动的范围很大。
液体搅拌
3.3 基本内容：
一、搅拌器
1．搅拌器分类 搅拌器类型按工作原理可分两大类： 1）旋浆式：旋浆、螺带式、锚式、框式 2）涡轮式：涡轮、平直叶浆 2．混合效果的度量 混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量 1）调匀度 体积分率
C A0 = I=
VA ，局部取样分析测得体积分率 C A VA + VB
当 C A < C A0 3-1
四、搅拌功率
1．混合效果与功率消耗 功率消耗
P = ρgHqV
28
3-4
增加功率的目的是改善混合效果，但有一个能量合理有效利用的问题，这与浆形、尺寸选择 有关。要提高总体流动，就要提高流量；要加强液团破碎度，就要提高压头。 2．功率曲线 搅拌功率与影响因素的无因次化结果为
d 2 nρ h D P = Ψ , , ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 3 5 ρn d µ d d
混合效果的度量混合效果可以用调匀度分隔尺度来度量调匀度体积分率28由于调匀度与取样尺寸大小有关度量混合效果不够全面因此引入分隔尺度的概念
第三章 液体搅拌
3.1 教学基本要求： （2 学时）
典型的工业搅拌问题；搅拌的目的和方法；搅拌装置，常用搅拌浆的型式，挡板及其它 构件；混合效果的度量（均匀性的标准偏差、分隔尺度） ；混合机理；搅拌功率；搅拌器经 验放大时需要解决的问题。
3）按叶片端部切向速度不变， n1d1 = n2 d 2 ； 4）按
qV d d 不变，即 1 = 2 。 n1 n2 H
3.4 教材习题答案：Fra bibliotek291 2 3
略 P = 38.7W ; P’ = 36.8W d/d1 = 4.64 ; n/n1 = 0.359 ; N/N1 = 100
搅拌液体的方法
搅拌液体的方法嘿，朋友们！今天咱就来唠唠搅拌液体这事儿。
你可别小瞧了搅拌液体，这就好比是一场小小的冒险呢！想象一下，那一杯杯或一桶桶的液体，就像是等待被唤醒的小世界。
咱先说搅拌的工具吧，那可真是五花八门。
有小小的勺子，就像一个迷你的探险家，在液体里轻轻转悠，一点点探索。
还有长长的搅拌棒，像个勇敢的战士，直直地插进液体中，奋勇作战。
当你拿起工具，开始搅拌的时候，那感觉可奇妙了。
看着液体在你的搅动下旋转、翻滚，就好像它们在欢快地跳舞。
有时候，你搅着搅着，会发现一些有趣的现象。
比如，有些液体比较浓稠，就像是一群调皮的孩子，不太好摆弄，但你可不能放弃呀，得耐心地和它们周旋。
搅拌也是有技巧的哦！不能瞎搅一通。
你得掌握好力度和速度，就跟跳舞要把握节奏一样。
太轻了，液体都不带动的；太重了，又怕溅得到处都是。
这多像走钢丝呀，得小心翼翼地保持平衡。
而且，不同的液体搅拌起来感觉也不一样呢！像水，那可好搅了，轻轻松松就跟着你的节奏动起来。
可要是换成面糊之类的，那可就得费点劲儿了。
这就像是爬山，有的山平缓好走，有的山陡峭难爬。
你知道吗，搅拌液体有时候还能带来惊喜呢！比如说做蛋糕的时候，把蛋白搅拌得恰到好处，那做出来的蛋糕就会蓬松又美味。
这难道不是一种魔法吗？咱平时在家里做个果汁啦、调个饮料啦，都离不开搅拌。
这看似简单的动作，却能让我们享受到不一样的美味。
就问你，神奇不神奇？总之，搅拌液体这件事儿啊，可大可小。
它可以是我们日常生活中的一个小乐趣，也可以是烹饪过程中的关键一步。
所以呀，别小看了它，好好去感受搅拌带来的奇妙吧！它就像是生活中的一个小惊喜，等待着你去发现和享受。
化工行业液体混合搅拌的工艺参数与设备选择
化工行业液体混合搅拌的工艺参数与设备选择液体混合搅拌在化工行业中起着至关重要的作用。
它涵盖了许多领域，包括药品制造、化妆品生产、油漆涂料、食品加工等。
本文将介绍液体混合搅拌的工艺参数和设备选择，以帮助化工从业人员更好地理解和应用这一关键技术。
一、工艺参数的重要性1. 混合比例：混合比例是指混合物中各组分的配比关系。
不同的产品要求不同的混合比例，如特定药品的配方、颜料的浓度等。
准确控制混合比例有助于确保产品的质量和一致性。
2. 混合时间：混合时间决定了混合反应的充分程度。
过短的混合时间可能导致组分未充分混合，影响产品质量；而过长的混合时间则可能浪费能源和时间。
因此，需要根据具体产品和生产工艺来确定合适的混合时间。
3. 混合速度：混合速度对混合效果同样至关重要。
较低的混合速度可能无法充分混合物料，导致不均匀；而过高的混合速度可能造成产生大量气泡或剪切力过大。
因此，选择合适的混合速度是确保混合效果的关键。
二、设备选择的考虑因素1. 搅拌类型：根据混合要求和液体特性，可以选择适合的搅拌类型。
常见的搅拌类型包括机械搅拌、气体搅拌和涡流搅拌等。
机械搅拌适用于高粘度和高密度液体，气体搅拌适用于低粘度和低密度液体，而涡流搅拌则适用于需要较强剪切力的液体。
2. 设备尺寸和容量：设备尺寸和容量需根据生产需求和预计产量来确定。
小型生产可选择容量较小的搅拌设备，大型生产则需要更大容量的设备。
此外，还需考虑设备安装空间和维护操作的便利性。
3. 材质选择：搅拌设备的材质要求与被混合液体的性质相关。
如果液体具有强腐蚀性，需选择耐腐蚀的材质，如不锈钢。
如果液体需要保持特定的温度或防止灰尘污染，还需考虑设备的绝缘和密封性能。
4. 控制系统：一些混合过程需要精确的温度、压力或pH控制。
因此，一个可靠的控制系统是必要的。
可以选择带有先进控制功能的设备，如自动化程度高的PLC控制系统。
三、设备性能的考量1. 混合效果：设备的混合效果是选择合适设备的关键。
搅拌化学液体操作方法
搅拌化学液体操作方法
搅拌化学液体时，有一些常见的操作方法，以确保均匀混合和避免溅出。
以下是一般的搅拌液体的操作步骤：
1. 确保工作区域清洁，并戴上适当的个人防护设备，如实验室手套、护目镜和实验室围裙。
2. 准备好需要搅拌的化学液体，并确保液体适合搅拌。
有些化学物质可能不适合搅拌，因为会产生危险的气体或放热反应。
3. 将搅拌器插入容器中。
搅拌器可以是磁力搅拌器、机械搅拌器或手动搅拌棒。
4. 关掉搅拌器电源或关闭机械搅拌器的电源开关。
5. 将化学液体缓慢倒入容器中，以免造成溅出。
6. 打开搅拌器电源或打开机械搅拌器的电源开关，开始搅拌。
7. 根据需要调整搅拌速度和时间。
有些化学反应可能需要较高的速度和时间来充分混合。
8. 在搅拌过程中，注意观察液体的颜色、浑浊度和其他变化。
如果出现异常情
况（如颜色变化、气泡产生等），应停止搅拌，并采取相应措施。
9. 如果需要在搅拌过程中添加其他物质，请根据实验要求小心地添加。
10. 在搅拌结束后，关闭搅拌器电源或机械搅拌器的电源开关。
注意安全，确保搅拌器停止转动。
11. 从容器中取出搅拌器，注意避免将化学液体溅出。
12. 清洗搅拌器和容器，以防止化学物质残留和污染。
这些是一般的搅拌化学液体的操作方法，但具体操作步骤可能会根据不同实验和化学物质而有所不同。
在进行任何实验前，应详细阅读实验操作指南，并遵守实验室的安全规定和建议。
第三章液体的搅拌
qV d1 d 2 4. 不变， H n1 n2
具体要看混合效果，可能这四个准则都不适用， 须找新的放大规律。
5 搅拌器的放大 5.1 放大过程（设计） 小试→中试→工业设计，逐级放大 设计中要解决： 1. 搅拌器的类型、搅拌釜的形状 ——看工艺过程特点 2. 几何尺寸、转速n、功率P ——看放大准则 几何相似放大——便于用同一根功率曲线
5.2 放大准则 2 2 nd 2 1． ReM 不变， n1d1 n2d 2
p
2 K Re, d d 2 p
l u2
l u2 hf Re, d d 2
（三）湍流时的摩擦系数 λ=ψ(Re,ε/d)
⊿p = K da lb uc ρd μe εf
量纲的一致性：
M L-1 T-2 = La Lb (L T-1)c (M L-3)d (M T-1 L-1)e Lf
M L-1 T-2 = Md+e · La+b+c-3d-e+f · T-c-e d+e=1 a+b+c-3d-e+f=-1 -c-e=-2 a=-b-e-f 设b，e，f 已知，则： c=2-e d=1-e
3 搅拌器的性能 3.1 常用搅拌器的性能 1. 旋桨式搅拌器 qV大，H小，轴向流出 叶片端速度5~15m/s 适于低粘度液体 μ<10Pa· s 2. 涡轮式搅拌器 qV小，H大，径向流出 叶片端速度3~8m/s 适于中等粘度液体 μ<50Pa· s
搅拌液体时注意事项
搅拌液体时注意事项搅拌液体是实验室工作中常见的操作之一，在许多领域的实验中都需要使用到搅拌技术。
以下是搅拌液体时需要注意的事项。
1. 选择合适的搅拌工具：不同的搅拌工具适用于不同类型的液体。
通常情况下，有磁力搅拌器和机械搅拌器两种选择。
磁力搅拌器适用于较小的容器和轻度搅拌，而机械搅拌器适用于较大容器和较强的搅拌需求。
2. 根据液体性质调整搅拌参数：液体的性质如黏度、粘度、溶解度等，会影响到搅拌的效果和速度。
根据液体的具体特性，调整搅拌工具的转速和搅拌时间，以满足实验的需要。
3. 保持搅拌器的清洁：在使用搅拌器之前，应该清洗和消毒搅拌器，以防止可能的交叉污染。
例如，使用有机溶剂前，应彻底清洗搅拌器，以免发生反应或燃烧。
4. 避免穿戴松散的衣物：当搅拌液体时，应避免穿戴过于松散的衣物，以防止被搅拌器的旋转操作卷入。
穿戴适合的实验室衣物，使身体和手部暴露部分尽量减少。
5. 防护眼睛和手部：在操作搅拌液体时，戴上防护眼镜和手套，以防止溅射物和搅拌器旋转装置造成的伤害。
可选择合适的手套类型，如耐化学性手套，以保护手部免受化学品的损害。
6. 制定搅拌液体的计划：在开始搅拌之前，应该事先制定好搅拌液体的计划。
了解实验的要求和目标，并根据需要选择适当的搅拌参数，以确保实验的成功。
7. 确保搅拌容器的稳定性：在搅拌液体时，搅拌容器应该稳定地放置在搅拌器上。
确认容器的底部与搅拌器的磁力吻合，以防止容器的倾倒或翻倒，导致溶液的泄漏或其他不必要的意外。
8. 控制搅拌时间和速度：搅拌液体的时间和速度应根据实验的要求进行调整。
在开始搅拌之前，了解反应或混合需要的时间和速度范围，并尽量控制在这个范围内，以获得所需的结果。
9. 合理利用搅拌液体的热效应：一些反应过程中会产生热量，搅拌液体有助于加快热量传导和反应速率。
在使用搅拌器时，可以合理利用这种热效应，并控制反应温度以避免意外。
10. 关闭搅拌器时，先关闭电源：在结束搅拌之前，先关闭搅拌器的电源，然后再将搅拌棒从液体中取出。
液体搅拌器的原理是什么
液体搅拌器的原理是什么
液体搅拌器的原理是通过机械能将搅拌器产生的动力传达给搅拌部件，使其在液体中产生剪切力、挤压力和对流力，从而达到搅拌混合液体的目的。
液体搅拌器的主要原理包括：
1. 剪切力：搅拌器工作时，通过旋转刀片等部件，在液体中产生切割和剪切力。
这种剪切作用可以帮助将大颗粒物料剪碎，使其更容易溶解、混合。
2. 挤压力：搅拌器中的转子或螺旋部件可以在液体中产生挤压作用，将液体从一个位置挤到另一个位置。
挤压力帮助混合液体在不同位置之间互相流动，增加混合效果。
3. 对流力：搅拌器的旋转作用会引起液体中的流动，形成涡流和涡旋。
这种对流效应可以将液体较快地从中心向外部流动，然后再循环回来。
对流力有助于混合液体中的不同组分，使其均匀混合。
综合上述原理，搅拌器可以通过产生剪切力、挤压力和对流力，将液体中的各个组分混合均匀，实现液体混合、溶解、反应等工艺过程。
搅拌器的结构和工作参数可以根据具体需求进行设计和调整，以达到更好的混合效果。
化学中搅拌的操作方法
化学中搅拌的操作方法
搅拌是一种常见的化学操作，用于混合物质，促进反应的进行或加快溶解速度。
下面是一些搅拌的操作方法：
1. 选择合适的搅拌设备：根据需要搅拌的液体量和性质选择合适的搅拌设备，常见的有磁力搅拌器、机械搅拌器和气体搅拌器等。
2. 准备搅拌设备：将搅拌器清洗干净，并确保搅拌器的固定装置牢固可靠。
3. 控制搅拌速度：根据实验要求调节搅拌器的转速，通常以低速开始，根据实际情况逐渐增加转速。
4. 搅拌时间：根据实验要求确定搅拌时间，有些反应需要长时间的持续搅拌，而有些则只需要短时间的搅拌。
5. 检查搅拌效果：通过观察混合物的均匀程度或测定反应速度等指标来判断搅拌效果是否良好。
6. 注意安全：在搅拌过程中，注意防范搅拌器的飞溅和溅射，避免对人和设备造成伤害。
7. 结束搅拌：在实验完成后，关闭搅拌器，将搅拌器从溶液中取出，清洁并妥
善存放。
以上是一般化学中搅拌的操作方法，具体的操作步骤还需根据实验的具体要求进行调整。
在进行搅拌操作时，一定要注意安全操作，并严格遵守相关实验室操作规程。
第03章 液体搅拌
第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型
传热 传热过程常与其他操作过程共存，当传热处于从属地 位时，搅拌只要能满足主要的操作要求即可。对于以传 热为主的搅拌过程，其主要控制因素为循环流量和传热 面上的高流速，即要求搅拌器能提供较大的液体循环量，
并能使液体在传热面上保持较高的流速。当采用夹套釜
进行传热操作时，若传热量较小，可选用桨式搅拌器， 但釜内一般不需设置挡板。
平桨式搅拌器可使液体产生切向和径向运动，可用于简
单的液-液混合、固-液溶解、悬浮和气体分散等过程。 当物料液位较高时，应采用多斜桨式搅拌器或与推进式
搅拌器配合使用。
当用桨式搅拌器搅拌较高黏度的液体时，可进一步将其 旋转直径增大至釜径的0.9倍以上，并设置多层桨叶。
15
第二节 搅拌器及其选型
(a) 锚式
27
第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型
分散 此类过程的主要控制因素为剪切作用和总体循环流动。 由于涡轮式搅拌器可提供较大的液体循环流量并具有较 强的剪切作用，因而最为合适，尤其是直叶涡轮的剪切 作用比折叶和弯叶的大，则更为合适。但当液体黏度较 大时，则宜采用弯叶涡轮，以减少动力消耗。此外，在 分散操作中，常在釜内设置挡板等内件，以进一步加强 剪切效果。
24
第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型 不同的搅拌操作对搅拌的要求常具有共性，
而不同类型的搅拌器亦具有一定的共性，
因此，同一搅拌操作往往可选用几种类型
的搅拌器。反之，同一搅拌器也可用于多
种搅拌操作。目前，对搅拌器的选型主要 是根据实践经验，也可根据小试数据，采 用适当方法进行放大设计。
25
第二节 搅拌器及其选型
搅拌器选型
低黏度均相液体的混合
水力搅拌和机械搅拌的原理
水力搅拌和机械搅拌的原理水力搅拌的原理:水力搅拌是利用水流的动能来实现混合和搅拌的过程。
其主要原理包括液流运动的动能转化、杂质间的抛撒与撞击、旋转与流动的协调等。
具体而言，水力搅拌的原理如下：1.液流运动的动能转化：当水流通过狭窄的通道或构型变化时，水流的动能将转化为压力能，形成高压区和低压区。
高压区的水流速度较快，低压区则较慢。
这种压力差将引发流体的剪切力和撞击力，从而实现混合和搅拌的目的。
2.杂质间的抛撒与撞击：水流在携带的过程中，会与杂质相互碰撞，产生向外的离心力和向内的吸力。
离心力使杂质分散开来，形成较均匀的混合状态。
而吸力则促使杂质向着水流的运动方向靠拢，增大了混合效果。
3.旋转与流动的协调：水流分子在搅拌过程中呈现旋转和流动的结合状态。
旋转可以提供强大的离心力，而流动则带动杂质在水中均匀分布。
这种旋转和流动的协调作用使得搅拌效果更加均匀。
总体来说，水力搅拌通过水流的动能转化以及杂质间的抛撒、撞击、旋转和流动等作用机制实现物质的混合与搅拌。
机械搅拌的原理:机械搅拌是通过搅拌设备（如搅拌机、搅拌器等）的转动来实现物质混合和搅拌的过程。
其主要原理包括搅拌器的动力输入、液体流动和剪切力的产生、相互作用和能量传递等。
具体而言1.搅拌器的动力输入：搅拌器通过电机或其他动力源驱动，以带动搅拌器的旋转。
搅拌器的旋转产生高速剪切和离心力，从而实现混合和搅拌的目的。
2.液体流动和剪切力的产生：搅拌器的旋转驱动液体形成环流和湍流运动。
液体通过搅拌器的叶片，产生强烈的切割力和剪切力。
这种剪切力会引发液体的剪切变形和相互摩擦，从而实现物质的混合和搅拌。
3.相互作用和能量传递：在搅拌过程中，搅拌器与液体之间产生相互作用。
旋转的搅拌器通过叶片与液体的相互作用，将动能转化为剪切和离心力，实现能量传递。
同时，液体也对搅拌器产生反作用力，使搅拌器固定在容器中。
综上所述，机械搅拌通过旋转的搅拌器驱动液体流动和产生剪切力，实现物质的混合与搅拌。
液体搅拌 原理
液体搅拌原理
液体搅拌原理是通过机械力或者气体力的作用，将搅拌器搅动入液体中，从而产生搅拌运动。
液体搅拌原理有以下几个方面的作用：
1. 界面剪切作用：搅拌器的旋转运动会形成一种剪切力，使液体的不同部分之间产生相对运动，将悬浮在液体中的固体颗粒或者液滴分散均匀。
2. 独立气泡剪切作用：搅拌器的旋转运动会将气体引入液体中，形成气泡。
随着搅拌器的旋转，气泡会被剪切成小的气泡，并被分散到液体中。
3. 湍流作用：搅拌器的旋转运动会使液体流动形成湍流。
湍流可以增加液体中的混合程度，使溶质均匀分布。
4. 反应面积增大作用：搅拌器的旋转运动可以将液体分散为更小的颗粒，增大反应的表面积，有利于反应的进行。
综上所述，通过搅拌运动，可以实现液体中溶质的均匀分散、气体和液体的充分接触、液体流动的湍流状态以及反应表面积的增大，从而实现液体的均匀混合、反应加速等目的。
搅拌桨搅拌的原理
搅拌桨搅拌的原理搅拌桨搅拌的原理搅拌桨是一种常见的设备，广泛应用于化工、制药、食品、环保等行业中的液体或气体混合、搅拌及反应等过程中。
它的搅拌原理主要涉及流场力学、流变学、流体力学等多个领域。
下面我们就从这些方面介绍一下搅拌桨搅拌的原理。
一、流场力学在搅拌桨的作用下，液体中的流体元素不断地受到牵扯和剪切作用，导致形变和运动状态的变化。
这种运动状态和变化可以用流场力学中的速度梯度、应变率等概念来描述。
例如，当液体分子被分离和拉伸时，会产生剪切力，剪切速率越大，液体分子的运动越激烈，搅拌桨所产生的剪切力也就越大越强。
二、流变学液体的流变特性是指液体在剪切应力下发生变形的能力。
在搅拌桨的作用下，液体内部会同时产生剪切、拉伸和压缩等多种变形。
其性质与液体的物理性质、化学性质、浓度、粘度等密切相关。
例如，黏滞度大的液体在搅拌桨下容易叠加、流体之间的摩擦阻力也较大，因此需要更强的剪切力和速度才能够将液体混合均匀。
三、流体力学流体力学研究的是液体或气体在外力作用下的流动规律和力学性质。
通过流体力学研究可以明确搅拌桨的搅拌效率与其参数（如几何形状、转速等）之间的关系。
例如，搅拌桨的叶片数量、形状、角度等均会影响搅拌效果，关键参数如搅拌桨直径和搅拌桨叶片转速，也会影响液体的流动状态和混合质量。
综上所述，搅拌桨搅拌的原理涉及多个学科和领域。
通过综合应用流场力学、流变学和流体力学等知识，可以对搅拌桨的搅拌效果进行优化和调整，满足各种生产需要。
对于搅拌桨的选定和应用也有一定的指导意义。
未来，随着科技的进步和理论模型的不断完善，搅拌桨搅拌原理的研究也将不断深入。
搅拌桨搅拌的原理
搅拌桨搅拌的原理搅拌桨是一种常见的工业设备，它的主要作用是通过旋转搅拌桨来实现液体混合或搅拌的过程。
搅拌桨的原理是利用桨叶在液体中的运动产生的剪切力和推动力，将液体中的各个组分混合均匀。
搅拌桨通常由桨叶和轴组成。
桨叶是搅拌桨的主要部分，它的形状和数量可以根据需要进行设计。
桨叶的形状有很多种，常见的有螺旋形、平面形和曲线形等。
而轴则是将桨叶与搅拌机连接起来的部分，它负责传递动力和转动力到桨叶上。
当搅拌机启动时，电机会提供动力，将轴带动起来。
轴的转动力会传递到桨叶上，使桨叶开始旋转。
当桨叶旋转时，液体中的分子也会随之旋转。
桨叶的旋转产生的力量会使液体中的分子发生剪切运动，从而产生剪切力。
剪切力的大小与桨叶的形状、转速和液体的黏度等因素有关。
剪切力的作用下，液体中的各个组分开始相互摩擦和碰撞。
这些碰撞和摩擦会使液体中的分子重新排列和重新组合，从而实现液体的混合和搅拌。
桨叶的形状和数量会影响液体的混合程度，通常情况下，桨叶越多、形状越复杂，混合效果越好。
除了剪切力，桨叶的旋转还会产生推动力。
推动力的作用下，液体中的分子会受到推动，向搅拌桨的方向运动。
这种运动可以将液体中的组分迅速带到搅拌桨附近，从而加快混合的速度。
推动力的大小与桨叶的转速和液体的黏度有关，转速越快、黏度越大，推动力越大。
搅拌桨的混合效果还会受到其他因素的影响，例如搅拌桨的位置、搅拌容器的形状和大小、搅拌液体的黏度等。
在实际应用中，需要根据具体的需求和工艺要求来选择合适的搅拌桨和搅拌参数，以达到最佳的混合效果。
搅拌桨通过旋转桨叶产生的剪切力和推动力，实现液体混合和搅拌的过程。
搅拌桨的混合效果受到桨叶形状、转速、液体黏度等因素的影响。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的搅拌桨和搅拌参数，以获得理想的混合效果。
搅拌桨在化工、制药、食品等领域有着广泛的应用，为生产过程提供了重要的支持和保障。
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2.4 搅拌器的分类
推进式搅拌器
轴向流搅拌器；循环量大，搅拌 功率小；结构简单、制造方便 直径约取反应釜内径的1/4～1/3， 叶轮转速约1500 rpm，直径较大 值转速也可达 400～800 rpm。
QV 大而 H 小，搅拌低粘度的大量液体 有良好效果，但不适用于高粘度流体。
2.4 搅拌器的分类
了房娶了媳妇，从此过上幸福的生活，直到永远。
汇报目录
1.液相搅拌的作用及原理 2.搅拌桨分类及过程功耗 3.固液体系的搅拌过程
4.气液体系的搅拌过程
5.气液固三相体系的搅拌研究 6.搅拌桨的放大方法
汇报目录
1.液相搅拌的作用及原理 2.搅拌桨分类及过程功耗 3.固液体系的搅拌过程
4.气液体系的搅拌过程
1.3 影响搅拌反应器流场的部件
桨叶是搅拌装置的核心部件；旋转轴 通常自槽顶中心插入槽内，有时也可 从侧面或底部插入。其位置有影响。
挡板和导流筒的作用是引导流向
防止液体打旋。挡板的数量和尺 寸不定，有壁挡板和底挡板（固
体悬浮）两类。桨型不同，导流
筒安装的相对位置不同。
1.4 搅拌槽内的流型
流型的重要性 流型是流体质点的轨迹和 速度分布。搅拌器的改进 和新型搅拌器的开发均以 要达到的目标流型依据。 流型决定因素 取决于搅拌器的形式、容 器和内构件几何特征，以 及流体性质、搅拌器转速 等因素。
d 2 nρ h D P , , 功率准数 3 5 Ψ ρn d μ d d
K Rex Fr y
K为系统几何构型的形状因素
对于不打旋的流体，弗劳德数的指数y可取0，则
K Re
x
对于固定反应体系φ仅受Re影响
将φ对Re的变化在双对数坐标纸标出，即为功率曲线。 此功率曲线仅取决于槽的几何构型，故构型相同的搅 拌槽可以应用同一根功率曲线。
机械搅拌在实际应用最为广泛，对其的理论研究也最深入。
1.2 搅拌反应器的构成
搅拌反应器典型结构 1—电动机； 2—减速机； 3—机架； 4—人孔； 5—密封装置； 6—进料口； 7—上封头； 8—筒体： 9—联轴器； 10—搅拌轴； 11—夹套； 12—载热介质出口； 13—挡板； 14—螺旋导流板； 15—轴向流搅拌器； 16—径向流搅拌器； 17—气体分布器； 18—下封头； 19—出料口； 20—载热介质进口； 21—气体进口
因此，若需要充分混合但剪切力不要求很高时，则可增大叶 轮直径而降低转速，以获得大的q/H值；反之亦然
工业应用中，固体悬浮和溶解操作对体积流量的要求高于湍动； 而气-液反应操作则对湍动要求高，对体积流量要求较小。
2.3 量纲分析法处理搅拌功率
实际生产中，搅拌功率受多种因素影响 1.影响因素P =f(d,ρ,n,μ,h,D„„) 量纲分析法
3.1 固液体系的过程特征
槽底附近的主体流动导致颗粒悬浮，当流体向上运动速度 与颗粒沉降速度平衡时，颗粒即可完全实现悬浮。
悬浮操作中，轴流桨的悬浮效率明显高于径向流叶轮。达到 相同的悬浮效果，径向直叶涡轮的功耗约为轴流桨的四倍。 因此悬浮操作中应尽量选用轴流桨，其中推进式桨和A310桨 的性能较好。
离心力作用下液体涌向 内壁面并上升，中心液 面下降，形成漩涡，称 为打漩区。
一般在容器内壁面 均匀安装4块挡板， 宽度为容器直径的 1/12～1/10。
(a)切向流
1.4 搅拌槽内的流型
打旋现象消除后，槽内液体的流型即取决于叶轮形式
流体流动方向垂直于搅 拌轴(径向流)，碰到壁 面分成二股分别向上、 向下流动，再回到叶端， 形成上、下二个循环。
液体的搅拌
汇报人：xxx 2014 04 15
一个关于搅拌的故事
很久以前，南方有个新建的化工厂，厂里反应
器的产率一直达不到设计要求。 厂里的技术部门折腾了很久也没能解决。 有个新来的大学生提出了方案：调整反应器内 搅拌桨的安装位置和角度，优化体系的流动状况。
问题得到圆满解决，大学生拿到几万块奖金，买
2.4 搅拌器的分类
著名搅拌器研发公司主要有Lightning，EKATO和Chemineer等
2.4 搅拌器的分类
桨式搅拌器
桨式搅拌器的转速较低，一般为 20～150 rpm。桨式搅拌器直径 为反应釜内径0.5～0.8倍，当反 应釜直径很大时采用两个或多个 桨叶。 桨式搅拌器适用于流动性大、粘 度小的液体物料，物料层很深时 可在轴上装置数排桨叶。 主要缺点是不易产生垂直液流，因 此固体悬浮、气体分散效果较差。
2.3 量纲分析法处理搅拌功率
层流区 过渡区
湍流区
液体搅拌功率的计算方法。
2.4 搅拌器的分类
搅拌器分类 轴向流搅拌器 按流体流动形态 径向流搅拌器 混合流搅拌器 桨式、涡轮式、框式和 锚式的桨叶都有平叶和 折叶两种结构 推进式、螺杆式和螺带 式的桨叶为螺旋面叶
平叶
按桨叶结构 折叶 螺旋面叶
桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在搅拌反应设备 中应用最为广泛，据统计约占搅拌器总数的75～80％。
例如：标准六直叶涡轮桨 Re＜10,层流;Re＞104 ,湍流; 10＜Re＜104 ,过渡流
搅拌槽内各点速度可由 时均速度和脉动速度描 述；而Re计算使用叶端 速度。
搅拌雷诺数是关联流体 流动状态的基准
1.6 搅拌效果度量及其影响因素
根据工艺过程目的评价 均相混合过程 — 混合时间 非均相分散过程 — 悬浮临界转速、气泡比表面积 传热与非均相传质 — 传热速率、传质速率 促进反应过程 — 反应转化率 搅拌效果受多种因素影响
2.2 液相搅拌混合的功耗
搅拌的压头与流量
工程中常以叶轮外端速度作
为线速度代表，有：
ut nD
搅拌压头是剪切力大小及湍动强弱的量度，通常写成速
度平方的倍数，因此有：H
ut
2
nD
2
2
搅拌的体积流量与速度与面积之积成正比，有：
qV ut S nD D nD
特点：流体以很小的流体团(远小 于总体流动)尺度运动，运动不规 则，运动距离很短
分子扩散 由分子热运动引起，运动距离局限于自由程以内
2.2 液相搅拌混合的功耗
搅拌桨的机械功率
P g qV H
流量qV形成主体流动 —— 大尺度混合 压头H产生高度湍动 —— 较小的微团分散 设计思想：设法增加搅拌器的功率，而不是提高效率 快速均布—搅拌能量主要用于增大输送量，加大总体流动 高度破碎—搅拌能量主要用于增大湍动 能量的有效利用：根据工艺要求选用合适的搅拌器分配能量
5.气液固三相体系的搅拌研究 6.搅拌桨的放大方法
1.1 液相搅拌的作用
搅拌方式：机械搅拌、气流搅拌、射流搅拌、静态混合、管道混合等
搅拌作用：强化传质、传热和化学反应 1、互溶液体的混合
2、不互溶液体的分散和接触 多相混合
3、气液接触，气液相间传质
4、固体颗粒在液体中的悬浮
界面传热 5、强化液体与器壁的传热
1.3 影响搅拌反应器流场的部件
与搅拌反应器内流场相关的主要部件包括槽体、搅拌桨 叶、折流挡板和导流筒
槽体通常是圆筒形，不合理的槽底形 状会造成流动死区，常见有平底、椭 桨叶 槽体 挡板 圆底和锥底等 环形布气管广泛应用于搅拌槽中的气 体分散过程，其管径、气孔大小及安 装位置对气体分布效果都有重要影响 布气管
注：有◆者为可用，空白者不详或不合用
2.5 搅拌效果强化的措施
不利因素—抑制
1. 打旋 : 卷入空气 , 电机负荷不稳 定,液体溢出
2.流体走短路:QV不足,有死区 3.阻力不足:能量加不进、打滑 改进措施 1.内装挡板：生成漩涡，防止液面凹陷。
2.破坏循环回路对称性(偏心、倾斜安装)： 增加旋转运动阻力，消除液面凹陷。
涡轮式搅拌器
径向流搅拌器；是使用最广泛的 搅拌器，能完成几乎所有的搅拌 方式及处理粘度范围较广的液体； 能产生很强的径向流，也同时引 起轴向液流。
qV小，H大，径向流出叶片端 速度3～8m/s，适用于气体吸 收、液体混合等。
2.4 搅拌器的分类
高粘度流体混合
螺带(杆)式搅拌器 直径较大与釜壁的间隙很小，所以搅拌 时能不断地将粘于釜壁的沉积物刮下来。 螺带的高度通常取罐底至液面的高度。 常用于传热、晶析操 流型以上下循环流为主。 作和高浓度淤浆及沉 锚式桨叶 降性淤浆的搅拌。 结构简单，制造方便；适用于粘 度大、处理量大的物料；易得到 大的表面传热系数；可减少“挂 壁”的产生。
一般大直径、小转速的轴流桨对悬浮操作较有利，但需要合 理选择的叶轮直径与槽径比及叶轮安装位置。 另外浅型槽比深型槽节省功耗，槽内挡板最好选用标准挡板。
3.2 固液悬浮过程的搅拌功率
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，分为完全悬浮临界转速和均匀悬浮临界转速。 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。 要确定过程的搅拌功耗，须先确定临界转速Nk。
锚式桨叶
搅拌器型式和适用条件
搅拌器 型式 流动状态 对 流 循 环 湍 流 扩 散 剪 切 流 低 粘 度 混 合 涡轮式 桨式 推进式 折叶开 启涡轮 式 布鲁马 金式 锚式 螺杆式 螺带式 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 1100 150 150 1100 0.550 0.550 100 100 100 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 1100 10300 50 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 高粘 度液 混合 传热 反应 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 1100 1200 11000 11000 10300 10300 10500 10300 50 50 2 50 搅拌目的 分 溶 固 散 解 体 悬 浮 气 体 吸 收 结 传 晶 热 液 相 反 应 搅拌容 器容积 /m3 转速范围 /(r/min) 最高 粘度 /(Pa.s)