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反應釜攪拌器

文章分類:技術支持 / 發布時間:2014-11-22 / 關鍵詞: , ,

反應釜攪拌裝置

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反應釜攪拌器

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反應釜攪拌器

反應釜攪拌器目前的選型方法多數是根據實踐經驗,選擇習慣應用的漿型,再在常用范圍內決定攪拌器的各種參數。也有通過小型試驗,取得數據,進行比擬放大的設計方法。不論哪種做法,都離不開最初的根據攪拌目的來選擇反應釜攪拌器類型這一步。所以一個完整的選型方案必須滿足經濟與安全的要求根據具體工況最后確定最佳方案。

最佳的反應釜攪拌器選型方法最好具備兩個條件:一是選擇結果合理,一是選擇方法簡便,而這兩點卻往往難以同時兼顧,我們從反應釜攪拌操作目的分析了對攪拌的要求,諸如某過程要求對流循環好或者某過程要求剪切力強等等,進而分析了攪拌器的功能,在此基礎上就可根據攪拌目的來選擇反應釜攪拌器的型式,最終要根據具體的工況選用最佳的方案。

反應釜攪拌器有漿式、推進式、渦輪式、錨式、螺帶式、螺桿式攪拌器,其中,漿式攪拌器在反應設備中應用最為廣泛,下面介紹幾種常用的攪拌器的特征:
1)漿式攪拌器:漿式攪拌器是攪拌器中結構最簡單的一種,通常僅兩個葉片,它采用扁鋼制成,葉片焊接或用螺栓固定在輪意上,葉片形式可分為平直葉式和斜(折)葉式兩種。主要應用場合:液-液體系中用于混合、溫度均一;固-液體系中多用于防止固體沉降。但漿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。
漿式攪拌器主要用于流體的循環,由于在同樣的排量下,斜葉式比平直葉的功耗少,操作費用低,因而斜葉式攪拌器使用較多。漿式也可以用于高黏流體的攪拌,以促進流體的上下交換,代替價格高昂的螺帶式葉輪,尚能獲得良好的效果。
2)推進式攪拌器:推進式攪拌器常用于低黏流體中,標準推進式攪拌器為三片葉片,氣螺距與漿直徑相等。攪拌時,流體由槳葉上方吸入,下方以圓筒狀螺旋形排出,流體至容器底在沿壁面反至槳葉上方,形成軸向流動。推進式攪拌器攪拌時流體的湍流程度不高,但循環量大。容器內裝擋板、攪拌軸偏心安裝或攪拌器傾斜時,可防止漩渦形成。推進式攪拌器的直徑較小,槳葉直徑對容器直徑之比一般為0.1~0.3;葉端速度為7~10m/s,最高達15m/s。
? 推進式攪拌器結構簡單,制造方便,適用于黏度低、流量大的場合,利用較小的攪拌功率通過高速轉動的槳葉能獲得較好的攪拌效果。主要用于液-液體系混合、溫度均一,在低濃度固-液體系中防止淤泥沉降等。推進式攪拌器的循環性能好、剪切作用不大,屬于循環型攪拌器。
3)渦輪式攪拌器:渦輪式攪拌器是應用較廣的一種槳葉,能有效的完成幾乎所有的攪拌操作,并能處理黏度范圍很廣的流體。渦輪式攪拌器可分為開式和盤式兩類。開式有平直葉、斜葉、彎葉等,盤式有圓盤平直葉、圓盤斜葉、圓盤彎葉等。開式渦輪常用的葉片數有2葉和4葉,盤式渦輪以6葉最常見。為改善流動狀況,盤式渦輪有時把葉片制成凹形和箭形,稱為弧葉盤式渦輪和箭葉盤式渦輪。渦輪式攪拌器有較大的剪切力,可使流體微團分散的很細,適用于低粘度到中粘度流體的混合、氣-液分散‘固-液懸浮,以及促進良好的傳熱、傳質和化學反應。平直葉剪切作用較大,屬剪切型攪拌器。彎葉是指葉片朝著流動方向彎曲,可降低功率消耗,適用于含有易碎固體顆粒的流體攪拌。
4)錨式攪拌器:錨式攪拌器結構簡單,它適用于黏度在1Pa..s以下的流體攪拌,當流體黏度在1~10Pa.s時,可在錨式中間加一橫槳葉,即為框式攪拌器,以增加容器中部的混合。錨式攪拌器一般差數為:槳葉直徑與容器內直徑之比為0.9~0.98,葉端速度為1~5m/s。錨式或框式攪拌器的混合效果并不理想,只適用于對混合要求不太高的場合。由于錨式攪拌器在容器壁附近流速比其他攪拌器大,能得到較大的表面傳熱系數,故常用于傳熱、晶析操作。也常用于攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿。當攪拌黏度大于10Pa.s的流體時,應采用螺帶式或螺桿式攪拌器。
5)螺帶式攪拌器:螺帶式攪拌器的葉片是用帶鋼卷成螺旋狀焊接在軸上制成。它適用于中、高黏度的攪拌,有較好的上下循環性能。螺帶式攪拌器有單螺帶、雙螺帶、內-外螺帶、螺帶-螺桿等多種型式。螺帶式攪拌器與攪拌器壁間隙、螺距、頭數以及帶寬等都對混合效率有影響。應用在高黏度流體時,由于錨式攪拌器幾乎不產生上下流動,在容器中心處混合效果較差,且流體黏度高,這種缺點越明顯。而螺帶式攪拌器產生的是以上下循環流為主的流動,所以整個容器內的混合效果比較好。對于錐形攪拌設備,還可做成錐形的螺帶-螺桿式攪拌器,攪拌效果很好。
6)螺桿式攪拌器:螺桿式攪拌器適用于高黏度介質的攪拌,具有一個或多個葉片,葉片螺距與攪拌器直徑相等。與螺帶式不同,它保證了中心部分流體的流動,但近壁處流體的流動狀況較差。攪拌器直徑與容器內直徑之比為0.3.螺桿常與螺帶組合在一個軸上,稱為螺帶-螺桿式攪拌器,這時螺桿直徑可適當的增加,螺桿與螺帶的螺旋方向相反,螺桿推動液體向下,螺帶推動液體向上,造成液體的全罐混合均勻。螺桿式攪拌器還可以和導流筒組成攪拌系統,該組合式攪拌器在層流區和過渡流區都有很高的混合效率,適用于隨反應進行,物料黏度逐漸增大,由過渡流至層流的溶液聚合等反應。當熱負荷較大時,導流筒筒壁可通入換熱介質,增加換熱面積。

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