过程特征及分散机理 根据气液接触过程的供气方式,有通气式、自吸式和表面更新式三种类型的气液体系,而在工业应用中80%以上是采用带通气装置的径向流涡轮搅拌器。 气-液搅拌的目的是通过搅拌造成良好的气-液接触,以形成气泡在液相中均匀分散,然后通过所形成的气-液界面进行传质,或者是气液相发生化学反应等。 早期研究认为,气-液分散是气体直接被搅拌器剪切成细小气泡而形成的。但近年的研究成果-气穴理论认为:气体并不是直接被搅拌器剪碎而得到的。气泡的分散首先是在桨叶背面形成较稳定的气穴,气穴在尾部破裂,形成富含小气泡的分散区,这些气泡在离心力的作用下被甩出,并随液体的流动分散至搅拌釜的其他区域。当气速过大或搅拌转速过低时,大气穴合并,整个搅拌器被气穴包裹,从而达到过载状态,即气体穿过搅拌器直接上升到液面,发生气泛现象。 在气-液搅拌系统中,主要影响因素有搅拌设备的流体力学行为,气泡的尺寸,相分率,气-液界面积,质量传递系数等。而这些因素又取决于搅拌转速,充气速率,搅拌设备和搅拌器的几何形状,流体的性质和流变行为。