搅拌器(qì)是反应釜关键部件之一,根据(jù)釜内不同介(jiè)质的物理学性质、容量、搅拌目的等选择相应的搅(jiǎo)拌器(qì),对促进化(huà)学反应速度、提高生产效率能(néng)起到很大的作用。
掌握搅拌器的分类及适用场合有助于选择合适的搅拌器,达到更(gèng)好的(de)反应效果,本文一一为您介绍!
反应釜的应用
反应釜是广泛应用于石油(yóu)、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品,用来完(wán)成硫化、硝化、氢(qīng)化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。
反应釜的组成
反应釜(fǔ)由釜体、釜盖、夹套(tào)、搅拌器、传动装(zhuāng)置、轴封装置、支承等组成。
1、反(fǎn)应釜(fǔ)的壳体壳体(tǐ)
由(yóu)圆形(xíng)筒体(tǐ),上盖、下封头构成。上盖与筒体联接有两种方(fāng)法,一种是盖子(zǐ)与(yǔ)筒体直接焊死构成一个整体;另一种形式是考虑(lǜ)拆卸方便,可用法兰联接。上盖开有人孔、手孔和工艺接管等。
2、反应釜的搅拌装(zhuāng)置
在反应釜中,为加快反应速度、加强混合及强化传质或传热效果等,反应(yīng)釜一般都(dōu)装(zhuāng)有搅拌装置(zhì)。它由搅拌器和搅拌轴组(zǔ)成,用联轴器与传动装置连成一(yī)体(tǐ)。
3、反应釜的密封装置
在反应釜中使用的密封装置,主要有填料密封和机械密封、磁力密(mì)封三(sān)种。
反应釜搅拌器的分类与选型
反应(yīng)釜搅拌器的作用
使(shǐ)物料混和均匀,强化传(chuán)热和传(chuán)质,包括均相液体混合;液-液分散;气(qì)-液分散(sàn);固-液分散;结晶;固体溶解;强化传热(rè)等(děng)。
反应釜搅拌原理
搅(jiǎo)拌器是实现搅拌操作的主要(yào)部件(jiàn),其主要的组成部分是叶(yè)轮,它随旋转轴运动将机(jī)械能施加给液体,并促使液体运动。
搅(jiǎo)拌器旋转时把机械能传(chuán)递给流体,在搅拌器附近形成高湍动的充分混(hún)合区,并产(chǎn)生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。
反应釜搅拌(bàn)影响因素
流型与搅拌(bàn)效果、搅拌功率的关系十分密切。流型取决于搅拌器的形式(shì)、搅拌容器和内构件几何特征,以及流体性质、搅(jiǎo)拌器转(zhuǎn)速等因素(sù)。
轴向流
流体流动方向平行于搅拌轴,流体由桨叶推动,使(shǐ)流体向下流动,遇到(dào)容器底面再向上翻,形成上下循环流。
径向流
流体流动(dòng)方向垂直于搅(jiǎo)拌轴,沿径向流动,碰到容器壁(bì)面分成二股流(liú)体分别向(xiàng)上、向下流动,再回到(dào)叶端,不穿过叶片,形成上、下二个循环流动。
切向流
无挡板的容器内,流体(tǐ)绕轴作旋转运动,流速高时液体表面(miàn)会形成(chéng)漩涡,流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小(xiǎo),混合效果很差。
上述三种流型通常(cháng)同时存在;轴向流与径向流对(duì)混合起主要(yào)作(zuò)用;切向流应(yīng)加以抑制—采用挡板可削弱切向流,增(zēng)强轴向流和径向流(liú)。
反应釜搅拌器的分类及适用场合
桨式、推进(jìn)式、涡轮式和锚式搅拌器在(zài)搅拌反应设备中应用广泛,据统计约占搅拌器总数的75——80%。
1、桨式搅(jiǎo)拌器(qì)
由桨叶、键、轴(zhóu)环、竖轴所组成。桨(jiǎng)叶一般(bān)用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的转速较低,一(yī)般(bān)为20——80r/min。桨式搅拌器直径取反应釜内径Di/3——2/3,桨叶不宜过长,当反(fǎn)应釜直径很大时采(cǎi)用两个或多个桨叶(yè)。
主要(yào)应用(yòng):
桨式搅拌器适(shì)用于(yú)流动性大、粘度小的液体物料,也适用于纤维状和结晶状的溶解液,物料层很深时可在轴上装置数排(pái)桨叶。折叶式比平直(zhí)叶式功耗少,操作(zuò)费用低,故(gù)折叶(yè)桨使用(yòng)较多(duō)。
桨式搅拌器(qì)不能(néng)用(yòng)于以保持(chí)气体和以细微化为目(mù)的的气—液(yè)分散操作中。
桨式搅拌器的转速一般为20——100r/min,其常用参数见下(xià)表:
2、推进(jìn)式搅拌器
推进式搅拌器(qì),搅拌时能使(shǐ)物料在反应釜内循环流动(dòng),所起作(zuò)用以容积循环为主,剪切作用较小,上下翻腾效果良好(hǎo)。当(dāng)需要有更大的(de)流速(sù)时,反应釜内设有导流筒。
标准推进式搅拌器有三瓣叶片,其螺距与桨直径d相等(děng)。推进式搅拌(bàn)器直径约取反应釜内径Di的1/4——1/3,300——600r/min,搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。
推进式(shì)搅(jiǎo)拌器的特点:
轴向流搅拌器;
循环量大,搅拌功率小;
结构简单、制造方便;
常用于(yú)低粘流体中。
3、涡(wō)轮式搅(jiǎo)拌(bàn)器
涡轮搅拌器(qì)速度较大,300——600r/min。直叶和弯叶涡轮搅拌器主要(yào)产生径向流,折叶涡轮搅拌器主要产生轴(zhóu)向流。
涡轮搅拌器的主(zhǔ)要优点是当能量消耗不(bú)大时,搅拌效率较高,搅拌产(chǎn)生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液(yè)等。
4、锚式搅拌器
适用于(yú)粘度在100Pa·s以下的流体搅拌,当流体粘度在10——100Pa·s时,可在锚式桨中间加一横桨叶,即为框式搅拌器,以增加容器中部的混合(hé)。
锚式搅拌器的特(tè)点:
结构(gòu)简单,制造方(fāng)便;
适用于粘度大、处理(lǐ)量大的物料;
易得到大的表面传热系数(shù);
可减少“挂壁"的产生。