均相混合
互溶液體的混合是一個(gè)均相純物理混合過(guò)程，主要控制因素是循環(huán)速率，而槳葉的剪切作用是次要的。當(dāng)兩種液體粘度相差較大時(shí)，剪切的存在有利于較高粘度液體在整個(gè)容器內(nèi)的分散，有利于湍流擴(kuò)散的強(qiáng)化。常用的攪拌器有推進(jìn)式、斜葉渦輪、長(zhǎng)薄葉螺旋式、三葉后彎式等。
液液分散
低粘度不互溶兩相體系液液分散時(shí)，主要控制因素是液滴大小及一定的循環(huán)流動(dòng)，因此對(duì)剪切和循環(huán)作用的要求均較高，由于渦輪式攪拌器具有較高切應(yīng)力和較大循環(huán)能力，所以最為合適。特別是平直葉渦輪攪拌器的剪力作用比斜葉和后彎葉的剪力作用大，就更適用。常用的平直葉開式渦輪攪拌器，葉片寬度宜窄，轉(zhuǎn)速較高。在湍流區(qū)全擋板條件下，攪拌器上下攪拌范圍最大可達(dá)2d。如液體粘度較大時(shí)，可用彎葉渦輪，以減少動(dòng)力消耗。
固液懸浮
固液懸浮是借助攪拌器的作用，使固體顆粒懸浮在液體中，形成固液混合物或懸浮液。均勻懸浮的主要控制因素是循環(huán)速率及湍流強(qiáng)度，其中容積循環(huán)速率又往往是最主要的因素。固液懸浮操作以渦輪式攪拌器使用范圍最廣，其中以開式渦輪最好，它沒(méi)有中間圓盤不致阻礙槳葉上下的液相混合。彎葉、斜葉開式渦輪的優(yōu)點(diǎn)更突出，它的排出性能好，槳葉不易磨損。對(duì)懸浮體系，當(dāng)密度差小，且只要求懸浮物離開罐底而不必均勻懸浮時(shí)，攪拌轉(zhuǎn)速也不必太大，可用底擋板;當(dāng)密度差大，并要求均勻懸浮時(shí)，攪拌轉(zhuǎn)速較高，應(yīng)采用底擋板和壁擋板;如懸浮物易粘附在擋板上，可采用導(dǎo)流筒。對(duì)帶纖維的固體懸浮可選用后彎式渦輪攪拌器。固－液懸浮采用長(zhǎng)薄葉螺旋槳等也是不錯(cuò)的選擇。
氣液分散
對(duì)氣液分散體系，要求氣體分散造成足夠的相際接觸面，以利于對(duì)氣體的吸收。主要控制因素是剪切強(qiáng)度，同時(shí)也要求有較高的循環(huán)量。氣體吸收過(guò)程以圓盤式渦輪最合適，它的剪切作用強(qiáng)，而且在圓盤的下面可以保存一些氣體，使氣體的分散更平穩(wěn)，開式渦輪就沒(méi)有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。通常優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)六平直葉圓盤渦輪式攪拌器，并在全擋板下操作。當(dāng)H/D≥2時(shí)，常采用多層攪拌器，相鄰兩層中心線距離為1. 5d～3d。對(duì)生物反應(yīng)器的機(jī)械攪拌式通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備，為提高氧的利用率，常采用高徑比為2～4，此時(shí)需采用多層攪拌器。
固體溶解
固體溶解過(guò)程要求攪拌器有剪切流和循環(huán)能力，所以渦輪式攪拌器是最合適的。推進(jìn)式攪拌器循環(huán)能力大但剪切能力小，所以用于小容量的溶解過(guò)程比較合理。槳式的須借助擋板提高循環(huán)能力，一般是在容易懸浮起來(lái)的溶解操作中使用。
結(jié)晶
結(jié)晶過(guò)程的攪拌設(shè)計(jì)是很困難的，特別是要求嚴(yán)格控制晶體大小的時(shí)候。一般是小直徑的快速攪拌，如渦輪式，適用于微粒結(jié)晶；而大直徑的慢速攪拌，如槳式，可用于大晶體的結(jié)晶過(guò)程。