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气液分散与传质传热

 

?4 气液分散与传质
搅拌槽内的气液传质大都由液侧阻力控制,比界面积越大,传质能力越强。因此比界面积直接决定了传质速率,而比界面积又是由气液分散决定的。
4.1 叶轮形式对气液分散的影响
4.1.1 直叶圆盘涡轮
排量较大。圆盘可以阻止气泡直接穿过搅拌器,从而降低泛点转速,若没有圆盘易发生气泛。
4.1.2 斜叶圆盘涡轮
属循环剪切兼顾型。可获得较好的气液分散,气含率和传质系数大,搅拌功率较小,泛点转速较低。
4.1.3 弯叶圆盘涡轮
和直叶圆盘涡轮相似,但降低了搅拌功率。
4.1.4半管圆盘
直叶圆盘涡轮背面易形成气穴而降低效率,而半管叶片的弯曲抑制了气穴的形成,具有了以下优点:
载气能力提高,泛点转速提高;
改善了分散和传质性能;
泵送能力提高。
4.1.5 宽叶翼流型搅拌器
叶轮区的面积率大,延长了气体的停留时间,且泵送能力强。
4.2 气体分布器对气液分散的影响
气体进入搅拌容器的方式重要。气体一般是在搅拌器下方被喷入容器,喷射环的直径小于搅拌器直径,这样可以使气体被充分分散,大程度的增加气液接触面积。但是喷射环较小会导致搅拌叶片背后形成气穴。工业中约有80%的气体分布采用喷射环。
大直径、靠近槽壁安装的环形分布器能有效防止气泛的发生,但对气体的分散能力降低了。
5 传热
搅拌槽中的气体行为从两种途径影响着传热系数:一是产生两次循环流,提高湍流强度;一是气泡在换热面上附着,增大热阻。
斜叶圆盘涡轮&直叶圆盘涡轮的组合式搅拌器表面传热系数较高,对气速的变化不敏感。

 
 
 

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