文献综述

新型搅拌器的发展趋势

0引言

搅拌作为应用范围最广的基础单元操作之一，大量应用于化工、石化、医药、食品、生化、造纸、废水处理等行业^[1]。原理涉及流体力学、传热、传质及化学反应等多种过程^[2]。搅拌器有两大功能：①使液体产生强大的总体流动，以保证装置内不存在静止区，达到宏观均匀；②产生强大的湍动，使液体微团尺寸减小．搅拌器选用得当，液团分割就越细小，使得混合的组分之间接触面不断增大，分子扩散速率增加，也即混合效果越好^[3]。

在工程设计中，常用的搅拌器有推进式、涡轮式、框式以及螺带式等^[4]。近年来，搅拌器和搅拌容器得到快速发展的同时，正面临着必须满足合理利用资源、节能降耗和对环境保护要求的严峻挑战。因此，新型搅拌器的研究也是十分有必要的，其重要性也日益凸显^[5,6]。

1. 行星轮式与锚式和推进式搅拌器结构

1.1 行星轮式搅拌器结构

结构如图1所示，行星轮式搅拌器被认为是经典的锚式搅拌器和板式搅拌器的复合产物，搅拌器运转时，两个行星轮以一定角速度随着搅拌轴转动，称之为公转^[7]；此外在转动的过程中，由于和液体的摩擦，行星轮会绕着与主搅拌轴有相同角速度的副轴反方向以一定的角速度转动，称之为自转^[8]。在实际的搅拌过程中，行星轮式搅拌器在围绕主轴公转的同时发生自转，极好地促进了流体的径向和轴向循环的速度，获得了更好的混合效果^[9]。