反應(yīng)釜攪拌器的特點(diǎn)以及分類(lèi)與選型
攪拌器是反應(yīng)釜關(guān)鍵部件之一,,根據(jù)釜內(nèi)不同介質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì),、容量、攪拌目的等選擇相應(yīng)的攪拌器,,對(duì)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度、提高生產(chǎn)效率能起到很大的作用。
掌握攪拌器的分類(lèi)及適用場(chǎng)合有助于選擇合適的攪拌器,,達(dá)到更好的反應(yīng)效果,本文一一為您介紹,!
反應(yīng)釜的應(yīng)用
反應(yīng)釜是廣泛應(yīng)用于石油,、化工、橡膠,、農(nóng)藥,、染料、醫(yī)藥,、食品,,用來(lái)完成硫化、硝化,、氫化,、烴化,、聚合、縮合等工藝過(guò)程的壓力容器,。
反應(yīng)釜的組成
反應(yīng)釜由釜體,、釜蓋、夾套,、攪拌器,、傳動(dòng)裝置、軸封裝置,、支承等組成,。
1、反應(yīng)釜的殼體殼體
由圓形筒體,,上蓋,、下封頭構(gòu)成。上蓋與筒體聯(lián)接有兩種方法,,一種是蓋子與筒體直接焊死構(gòu)成一個(gè)整體,;另一種形式是考慮拆卸方便,可用法蘭聯(lián)接,。上蓋開(kāi)有人孔,、手孔和工藝接管等。
2,、反應(yīng)釜的攪拌裝置
在反應(yīng)釜中,,為加快反應(yīng)速度、加強(qiáng)混合及強(qiáng)化傳質(zhì)或傳熱效果等,,反應(yīng)釜一般都裝有攪拌裝置,。它由攪拌器和攪拌軸組成,用聯(lián)軸器與傳動(dòng)裝置連成一體,。
3,、反應(yīng)釜的密封裝置
在反應(yīng)釜中使用的密封裝置為動(dòng)密封結(jié)構(gòu),主要有填料密封和機(jī)械密封兩種,。
反應(yīng)釜攪拌器的分類(lèi)與選型
反應(yīng)釜攪拌器的作用
使物料混和均勻,強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì),,包括均相液體混合,;液-液分散;氣-液分散,;固-液分散,;結(jié)晶;固體溶解,;強(qiáng)化傳熱等,。
反應(yīng)釜攪拌原理
攪拌器是實(shí)現(xiàn)攪拌操作的主要部件,,其主要的組成部分是葉輪,它隨旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能施加給液體,,并促使液體運(yùn)動(dòng),。
攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)械能傳遞給流體,在攪拌器附近形成高湍動(dòng)的充分混合區(qū),,并產(chǎn)生一股高速射流推動(dòng)液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動(dòng),。
反應(yīng)釜攪拌影響因素
液體在設(shè)備范圍內(nèi)作循環(huán)流動(dòng)的途徑稱(chēng)作液體的“流動(dòng)模型”,簡(jiǎn)稱(chēng)“流型”,。
流型與攪拌效果,、攪拌功率的關(guān)系十分密切。流型取決于攪拌器的形式,、攪拌容器和內(nèi)構(gòu)件幾何特征,,以及流體性質(zhì)、攪拌器轉(zhuǎn)速等因素,。
軸向流
流體流動(dòng)方向平行于攪拌軸,,流體由槳葉推動(dòng),使流體向下流動(dòng),,遇到容器底面再向上翻,,形成上下循環(huán)流。
徑向流
流體流動(dòng)方向垂直于攪拌軸,,沿徑向流動(dòng),,碰到容器壁面分成二股流體分別向上、向下流動(dòng),,再回到葉端,,不穿過(guò)葉片,形成上,、下二個(gè)循環(huán)流動(dòng),。
切向流
無(wú)擋板的容器內(nèi),流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),,流速高時(shí)液體表面會(huì)形成漩渦,,流體從槳葉周?chē)芟蚓砦翗~區(qū)的流量很小,混合效果很差,。
上述三種流型通常同時(shí)存在,;軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用;切向流應(yīng)加以抑制—采用擋板可削弱切向流,,增強(qiáng)軸向流和徑向流,。
反應(yīng)釜攪拌器的分類(lèi)及適用場(chǎng)合
槳式、推進(jìn)式,、渦輪式和錨式攪拌器在攪拌反應(yīng)設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛,,據(jù)統(tǒng)計(jì)約占攪拌器總數(shù)的75——80%,。
1、槳式攪拌器
由槳葉,、鍵,、軸環(huán)、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(zhuǎn)速較低,一般為20——80r/min,。槳式攪拌器直徑取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di/3——2/3,,槳葉不宜過(guò)長(zhǎng),當(dāng)反應(yīng)釜直徑很大時(shí)采用兩個(gè)或多個(gè)槳葉,。
主要應(yīng)用:
槳式攪拌器適用于流動(dòng)性大,、粘度小的液體物料,也適用于纖維狀和結(jié)晶狀的溶解液,,物料層很深時(shí)可在軸上裝置數(shù)排槳葉,。折葉式比平直葉式功耗少,操作費(fèi)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(xì)微化為目的的氣—液分散操作中。
槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速一般為20——100r/min,,其常用參數(shù)見(jiàn)下表:
2,、推進(jìn)式攪拌器
推進(jìn)式攪拌器,攪拌時(shí)能使物料在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)流動(dòng),,所起作用以容積循環(huán)為主,,剪切作用較小,上下翻騰效果良好,。當(dāng)需要有更大的流速時(shí),,反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒。
標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式攪拌器有三瓣葉片,,其螺距與槳直徑d相等,。推進(jìn)式攪拌器直徑約取反應(yīng)釜內(nèi)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(jìn)式攪拌器的特點(diǎn):
軸向流攪拌器;
循環(huán)量大,,攪拌功率小,;
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、制造方便,;
常用于低粘流體中。
3,、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(chǎn)生徑向流,,折葉渦輪攪拌器主要產(chǎn)生軸向流,。
渦輪攪拌器的主要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)能量消耗不大時(shí),攪拌效率較高,,攪拌產(chǎn)生很強(qiáng)的徑向流,。因此它適用于乳濁液、懸浮液等,。
4,、錨式攪拌器
適用于粘度在100Pa·s以下的流體攪拌,當(dāng)流體粘度在10——100Pa·s時(shí),,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(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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?zhèn)鳠嵯禂?shù);
可減少“掛壁”的產(chǎn)生,。
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