桨型组合对粘稠体系下同心双轴搅拌器气液分散性能的影响

摘要

双轴搅拌器是一种宽适应性的搅拌器,在过程工业中具有广泛应用.本文采用了实验和数值模拟的方法研究了同心双轴搅拌器的三种桨型组合在粘稠体系下气液分散性能,包括:整体气含率,局部气含率,局部气泡尺寸和液相流场.三种桨型组合中外桨均为框式桨,内桨分别采用径流型六直叶圆盘涡轮桨(Rushton)、六直叶开启涡轮桨(SBT-6)和混流型六斜叶开启涡轮桨(PBT-6).实验结果表明,相同的条件下,三种桨型组合中Rushton桨型组合的整体气含率和局部气含率均最高,SBT-6次之,PBT-6最低;且局部气泡尺寸也具有与气含率相同的趋势.在相同的情况下,运用数值模拟的方法直观的描述了三种桨型组合下搅拌釜内的液相流动图和局部气含率的分布情况.模拟结果与实验吻合较好.从以上结果可推断出Rushton为内桨的同心双轴搅拌器是适用于粘稠体系下气液分散的最优同心双轴搅拌器的桨型组合.