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高黏流体的搅拌

黏度是流体的一种属性。它反映了流体运动时剪切应力与剪切速率梯度的比值关系。所以案度大小对流动状态有很大的影响，也必然对搅拌过程有很大的影响。流体在管路中流动时，有层流、过渡流、溜流三种状态，搅拌罐中也有这样三种流动状态，与管路中一样决定这些状态的是雷诺数 Re (对于搅拌过程，Re=d“Np/)，黏度是决定Re大小的主要参数之一

在搅拌过程中，所谓黏度高低的说法并没有严格的界限，一般所谓高低只是一个习惯的说法。大致以2500mPa·s或10'mPa·s以上为高黏度，在此以下都可称为低黏度。也有的只将100mPa·s以下称为低黏度，中间又分出一个中等黏度的范畴。因为低黏度与中等黏度的液体在搅拌时流动状态区别不大，所以将其统称为低黏度，以与高黏度液体相区别。关于目前通常的液体搅拌装置所适用的较高黏度范围，说法也不同。有人认为适用在2×10 mPa·s以下，也有人认为在1×10°mPa·s以下。这些说法都未提及其他指标，所以也只能理解为一个大致的范围。

目前化工生产中高黏度液体的使用日渐增多，许多高分子化合物呈现出高黏度，它们很多又是非牛顿型流体，在搅拌过程中黏度还会有变化，因而对搅拌器的要求就更高，要求搅并器能够适应黏度的变化完成搅拌操作。一般高黏度液体的搅拌，常泛指其互溶的高黏度液体混合，但高黏度液的搅拌在工业中也有分散、固体溶解、化学反应等多种非均相操作。

对于低黏度液体，用搅拌器在罐内造成湍流状态并不困难，而黏度相当高以后，由于黏滞力的影响，就只能出现层流状态。尤其困难的是，这种层流也只能出现在叶轮的附近，离叶轮远些的地方的高黏度液体，仍是静止的。

这样就很难造成液体在罐内的循环流动，而在罐内会有死区，这对混合、分散、传热、反应等各种搅过程都是十分不利的，所以高黏度液体的搅拌的首要问题就是要解决液体流动与循环的问题，在这种情况下，不能靠增大搅拌转速来提高搅拌器的循环流量，因为搅拌高黏度液体时视拌器的排出流量很少，转高还会在高黏度液体中形成沟流，而周围液体仍为死区，重要的办法是设法使叶轮推动更大范围的液体。

因此搅拌器直径与罐径之比，叶轮的宽度与罐径之比都要较大，有时还要增加搅拌器的层数，以增大搅拌范围。螺带式、螺杆式视拌器很适于高黏度液体的混合，近20年来，国外开发了很多适用于高黏度液体搅拌的新型搅拌器。