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不锈钢搅拌器直径与釜径之比d/D会影响液滴分散和凝并的平衡,所以中试过程一定要研究d/D对液滴分散的影响。液-液放大过程的关键是对各异相区的比例变化的认识。斜桨圆盘涡轮由于具有高的泵送能力,通常用于液-液分散体系,有利于克服可能存在的相密度差。平桨圆盘涡轮比较适合于产生稳定乳液和适当的气体夹带。
杂质和表面活性剂很容易在相界面吸附,严重地影响界面特性和界面积。如果过程严重地依赖界面特性,放大过程必须考虑杂质和表面活性剂变化的影响。表面电荷是另一个需要关注的因素。
生成均匀的液滴通常是体系的一个目标,搅拌釜通常操作在湍流条件下,液滴尺寸的分散程度非常大。当对液滴的分布均匀度要求比较高时,通常需要考虑采用非搅拌器。
个就是叶轮的外直径更大,桨叶宽度更大的,这类桨叶可以加大与液体的接触面积,外直径更大,就保证了液体在横向上的充分搅拌。
第二个就是增加机械搅拌器桨叶的层数,如果容器较深,这样就可以在纵向上保证液体的充分混合。
不过,一般来说这两个措施可以同时采用,必要时还可以使用螺带式搅拌器。
在这里需要额外强调的一点是,对于高粘度液体的混合搅拌,需要注意其自身的粘温效应,温度越高粘度就越小,如果温度和粘度的变化会影响到我们所想要的搅拌结果,那么,机械搅拌器对于温度和转速的控制就十分重要了,必要时可以进行加温,降低物料的粘度再进行搅拌,某些机械搅拌器的内容器底部就具备加温功能。
从搅拌器理来看,在层流区混合高黏度液体时,液体单元经受剪切细分作用被拉长、拉细或分割,随着剪切时间的增加,逐渐达到混合。同时,由于搅拌器内剪切场不是均匀的,例如锚式搅拌器在锚与釜壁间的间隙区是强剪切区,液体的混合速率较快,而釜中部区域则是低剪切区,混合速率较慢,因此,高剪切区与低剪切区间的液体交换速率或液体在釜内的循环能力也是影响混合的重要因素。此外,搅拌器内流体的速度波动也能促进混合。换言之,高黏度液体的混合速率主要取决于搅拌器与釜壁表面间的相对运动速率及相互之间的距离,为此也要求用于高黏流体的搅拌器,搅拌器直径与器内径的比值都相当大。实际生产过程中,常用的黏性流体搅拌器有锚式搅拌器、螺带式搅拌器、框式搅拌器等。