2.8.2投料步骤 12

2.8.3混合特性的确定 12

2.9注意事项 12

3实验结果与讨论 12

3.1转速比 12

3.2桨叶旋转方向 14

3.3桨叶间距 16

3.4桨叶直径 18

4.结论 20

4.1转速比对混合特性的影响 20

4.2桨叶旋转方向对混合特性的影响 20

4.3桨叶间距对混合特性的影响 20

4.4桨叶直径对混合特性的影响 21

4.5实验的不足与展望 21

致谢 22

参考文献 23

附录 24

1.绪论

1.1搅拌槽装置研究概述

过程工业中的重要单元操作之一就是混合。许多过程仅涉及物理机制，以使得介质在，组成，物理和化学性质上均匀化。在化学反应器中，混合对反应物转化率和产物选择性产生很大影响，特别是在复杂反应体系中快速反应的影响更大。因而，深入研究化学反应器中的混合问题对化学反应器的设计、优化和放大具备实际和学术意义[1]。

1.2搅拌器混合过程的研究尺度及进展

国内外的学者一般把混合过程按照混合尺寸分为三个[2]：微观混合、细观混合、宏观混合。宏观混合反映了混合物料在混合介质中的扩散速率，细观混合决定了进料点附近物料扩散到反应器主体的速率，微观混合是指分子尺度上的均匀化进程。

目前，多相搅拌槽中宏观混合的实验研究主要集中在分散相参数、桨型、速度、浆叶直径和连续相对混合时间的影响。研究对象主要是气液、固-液、气-液-固系统，气液、液液、液液等不存在三个相。复杂系统中的宏观混合。对于宏观混合，其研究方法十分成熟，利用宏观混合时间（宏观混合的表征参数）作为评定混合器混合效率的重要指标，而且宏观混合时间也是搅拌槽设计和放大的重要依据之一。

混合时间的测量方法的常用手段是在在反应器的某一部分加入一直特殊物质，该物质能够明显的被追踪检测且浓度变化过程有规律，同时利用能够感应该物质变化的仪器测其浓度变化。在混合时间的实验测量中，示踪剂可以是电解质，染料，荧光试剂，温度相同的液体，或跟随液体流动良好的固体颗粒。[3]早在上世纪中叶，Kramers等就用电导率方法成功测量了单相搅拌槽内的宏观混合时间。后来又发展出更多的方法[4]：温差法、光学法、计算机层析成像法，放射性示踪剂法等。

1.3 宏观混合的影响因素探究

1.3.1转速

张开放[5]在研究转速对混合时间的影响时，利用电导法以自来水作为实验流体进行冷模拟实验，其选用的桨叶为实验室设计的3H桨叶、3CH桨叶以及3种直径的PBT桨叶。电导法原理是：搅拌过程中的水电导率为固定值，而加入示踪剂后电导率会改变并最终回归稳定，而电导率的变化时间就是实验流体混合过程的混合时间。电导率操作步骤：配置饱和食盐水50mL；在搅拌槽内加入与槽径等高的自来水后使桨叶达到规定条件转速并稳定运行；加入饱和食盐水同时记录时间t1后观察电极传出信号；等到电极传出信号稳定时记录时间为t2，则混合时间为tm=t2-t1。

为减少实验误差使用国际通用的±5%规则（即以稳定值为基线作两条±5%直线，和实验数据线的交点作为最终的混合时间）和多次平行实验取均值后的数据作为最后的实验数据在本实验条件下3H桨叶和3CH桨叶的转速与混合时间呈线性关系：转速越快，混合时间越短。

1.3.2桨叶类型

苗一[6]在研究混合时间与桨叶类型时，实验采用有机玻璃罐直径0.476m，罐底为椭球封头，且有宽度为搅拌槽直径的十分之一挡板总计4块。采用六直叶片涡轮（DT-6）、三叶窄叶片翼型桨（CBY）、三叶宽叶片翼型桨（WH-3）和五叶宽叶片翼型桨