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攪拌器的分類及適用場合解說

更新時間:2020-04-26 16:45:54 星期日
摘要:

攪拌器是反應釜關鍵部件之一,根據釜內不同介質的物理學性質、容量、攪拌目的等選擇相應的攪拌器,對促進化學反應速度 […]

攪拌器是反應釜關鍵部件之一,根據釜內不同介質的物理學性質、容量、攪拌目的等選擇相應的攪拌器,對促進化學反應速度、提高生產效率能起到很大的作用。

 

掌握攪拌器的分類及適用場合有助于選擇合適的攪拌器,達到更好的反應效果!

 

反 應 釜 的 應 用

反應釜是廣泛應用于石油、化工、橡膠、農藥、染料、醫藥、食品,用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器。

 

反 應 釜 的 組 成

反應釜由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等組成。

 

反應釜的殼體

殼體由圓形筒體,上蓋、下封頭構成。上蓋與筒體聯接有兩種方法,,一種是蓋子與筒體直接焊死構成一個整體;另一種形式是考慮拆卸方便,可用法蘭聯接。上蓋開有人孔、手孔和工藝接管等。

 

反應釜的攪拌裝置

在反應釜中,為加快反應速度、加強混合及強化傳質或傳熱效果等,反應釜一般都裝有攪拌裝置。它由攪拌器和攪拌軸組成,用聯軸器與傳動裝置連成一體。

 

反應釜的密封裝置

在反應釜中使用的密封裝置為動密封結構,主要有填料密封和機械密封兩種。

 

反應釜攪拌器的分類與選型

 

 

反應釜攪拌器的作用

使物料混和均勻,強化傳熱和傳質,包括均相液體混合;液-液分散;氣-液分散;固-液分散;結晶;固體溶解;強化傳熱等。

 

 

反應釜攪拌原理

攪拌器是實現攪拌操作的主要部件,其主要的組成部分是葉輪,它隨旋轉軸運動將機械能施加給液體,并促使液體運動。

攪拌器旋轉時把機械能傳遞給流體,在攪拌器附近形成高湍動的充分混合區,并產生一股高速射流推動液體在攪拌容器內循環流動。

 

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反應釜攪拌影響因素

液體在設備范圍內作循環流動的途徑稱作液體的“流動模型”,簡稱“流型”。

流型與攪拌效果、攪拌功率的關系十分密切。流型取決于攪拌器的形式、攪拌容器和內構件幾何特征,以及流體性質、攪拌器轉速等因素。

 

軸向流

流體流動方向平行于攪拌軸,流體由槳葉推動,使流體向下流動,遇到容器底面再向上翻,形成上下循環流。

 

徑向流

流體流動方向垂直于攪拌軸,沿徑向流動,碰到容器壁面分成二股流體分別向上、向下流動,再回到葉端,不穿過葉片,形成上、下二個循環流動。

 

切向流

無擋板的容器內,流體繞軸作旋轉運動,流速高時液體表面會形成漩渦,流體從槳葉周圍周向卷吸至槳葉區的流量很小,混合效果很差。

上述三種流型通常同時存在;

軸向流與徑向流對混合起主要作用;

切向流應加以抑制—采用擋板可削弱切向流,增強軸向流和徑向流。

 

反應釜攪拌器的分類及適用場合

槳式、推進式、渦輪式和錨式攪拌器在攪拌反應設備中應用最為廣泛,據統計約占攪拌器總數的75~80%。

槳式攪拌器

由槳葉、鍵、軸環、豎軸所組成。槳葉一般用扁鋼或不銹鋼或有色金屬制造。槳式攪拌器的轉速較低,一般為20~80r/min。槳式攪拌器直徑取反應釜內徑Di/3~2/3,槳葉不宜過長,當反應釜直徑很大時采用兩個或多個槳葉。

 

主要應用:

槳式攪拌器適用于流動性大、粘度小的液體物料,也適用于纖維狀和結晶狀的溶解液,物料層很深時可在軸上裝置數排槳葉。折葉式比平直葉式功耗少,操作費用低,故折葉槳使用較多。

槳式攪拌器不能用于以保持氣體和以細微化為目的的氣—液分散操作中。

槳式攪拌器的轉速一般為20~100r/min ,其常用參數見下表:

 

推進式攪拌器

推進式攪拌器,攪拌時能使物料在反應釜內循環流動,所起作用以容積循環為主,剪切作用較小,上下翻騰效果良好。當需要有更大的流速時,反應釜內設有導流筒。

標準推進式攪拌器有三瓣葉片,其螺距與槳直徑d相等。推進式攪拌器直徑約取反應釜內徑Di的1/4~1/3,300~600r/min,攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。

 

推進式攪拌器的特點:

軸向流攪拌器;

循環量大,攪拌功率??;

結構簡單、制造方便;

常用于低粘流體中。

 

渦輪式攪拌器

渦輪攪拌器速度較大,300~600r/min。直葉和彎葉渦輪攪拌器主要產生徑向流,折葉渦輪攪拌器主要產生軸向流。

渦輪攪拌器的主要優點是當能量消耗不大時,攪拌效率較高,攪拌產生很強的徑向流。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。

 

錨式攪拌器

適用于粘度在100Pa·s以下的流體攪拌,當流體粘度在10~100Pa·s時,可在錨式槳中間加一橫槳葉,即為框式攪拌器,以增加容器中部的混合。

錨式攪拌器的特點:

結構簡單,制造方便;

適用于粘度大、處理量大的物料;

易得到大的表面傳熱系數;

可減少“掛壁”的產生。

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