不互溶液體的攪拌的目的有的是把分散相的液 滴直徑細化,以得到均勻的分散質(zhì),如制備懸濁液 和乳化液;有的是使液滴細化,增大相間接觸面 積,以進(jìn)行下一步的萃取或化學(xué)反應等。對于化學(xué) 反應只有傳質(zhì)速度低于化學(xué)反應速度時(shí)才有利用攪 拌來(lái)強化反應過(guò)程的問(wèn)題。
在制備懸濁液、乳化液時(shí),是通過(guò)分散達到罐 內的兩相液體均勻狀態(tài)。評價(jià)這一攪拌操作的指標 就是分散相的分散度(如分散相的比表面積或分散 相的液滴直徑分布)和達到這一指標的操作時(shí)間。 在攪拌作用下進(jìn)行萃取、化學(xué)反應時(shí),其最終目的 是某一物質(zhì)成分的傳遞或某些物質(zhì)間的反應。其評 價(jià)指標是傳質(zhì)速度與反應速度、而這時(shí)攪拌的作用 仍是使液相分散細化,增大液相接觸面積、增大傳 質(zhì)系數和反應速度。不過(guò)這時(shí)并不一定要求全罐內 都達到均勻的分散狀態(tài),而只要在罐內的局部區 域,例如攪拌葉輪的附近,有強烈的分散作用. 使罐內液體順序循環(huán)經(jīng)過(guò)這個(gè)區域發(fā)生傳質(zhì)與反應,然后再循環(huán)流到罐內其他區域就可以了。因此 可以說(shuō),使分散相細化分散.并在罐內造成循環(huán) 流動(dòng),這就是不互溶液體攪拌過(guò)程對攪拌的基本要 求,其中最主要的就是要求攪拌有細化分散的作用。
研究證明,分散相液滴的細化和與液滴直徑同 等量級的空間內的流體剪切力和動(dòng)壓變動(dòng)的力有很 重要的關(guān)系,而它們都集中在攪拌器附近的空間。 這就要求攪拌器具有強力剪切作用,這種剪切作用 需要葉輪有很高的速度和很大的動(dòng)力。特別是制備 穩定的乳化液時(shí),其攪拌裝置的設計難度很大。