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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於選擇合適的攪拌器,達到更好的反應效果,跟小編學起來吧!

反應釜的應用 

 

反應釜是廣泛應用於石油、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。

1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。 

2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。 

3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,並促使液體運動。 

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,並產生一股高速射流推動液體在攪拌容器內迴圈流動。 

反應釜攪拌影響因素 

液體在設備範圍內作迴圈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、攪拌功率的關係十分密切。流型取決於攪拌器的形式、攪拌容器和內構件幾何特徵,以及流體性質、攪拌器轉速等因素。

軸向流 

流體流動方向平行於攪拌軸,流體由槳葉推動,使流體向下流動,遇到容器底面再向上翻,形成上下迴圈流。

徑向流 

流體流動方向垂直於攪拌軸,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、下二個迴圈流動。

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;

切向流應加以抑制採用擋板可削弱切向流,增強軸向流和徑向流。


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7580%。

 

1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製造。槳式攪拌器的轉速較低,一般為2080rmin。槳式攪拌器直徑取反應釜內徑Di/32/3,槳葉不宜過長,當反應釜直徑很大時採用兩個或多個槳葉。

主要應用:

槳式攪拌器適用於流動性大、粘度小的液體物料,也適用於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。槳式攪拌器不能用於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20100r/min ,其常用參數見下表:

2推進式攪拌器

推進式攪拌器,攪拌時能使物料在反應釜內迴圈流動,所起作用以容積迴圈為主,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Di1/41/3300600rmin,攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。

推進式攪拌器的特點:

 1.軸向流攪拌器

2.迴圈量大,攪拌功率小

3.結構簡單、製造方便

4.常用於低粘流體中

3渦輪式攪拌器

渦輪攪拌器速度較大,300600rmin。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。因此它適用於乳濁液、懸浮液等。

4錨式攪拌器

適用於粘度在100Pa·s以下的流體攪拌,當流體粘度在10100Pa·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:

1.結構簡單,製造方便

2.適用於粘度大、處理量大的物料

3.易得到大的表面傳熱係數

4.可減少掛壁的產生


反應釜攪拌器的選型 

一、按攪拌目的選型


 

二、按攪拌器型式和適用條件選型 

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