詳細介紹
在反應釜內,使物料混合均勻,強化傳熱和傳質,攪拌設備是的設備。
主要用于均相物質的混合,包括:液-液分散,氣液-分散,固-液分散;結晶;強化傳熱等。
反應釜攪拌機—作用
混合均勻:
使氣體在液相中很好地分散;
使固體粒子(如催化劑)在液相中均勻地懸浮
使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化
強化傳熱、傳質:
強化相間的傳質(如吸收等)
強化傳熱
反應釜攪拌機—攪拌操作目的與流動狀態(tài)及物系性質的關系
攪拌操作目的 | 流 動 狀 態(tài) | 物 性 | ||||||||||||
連 續(xù) 相 | 相對速度 | 粘度 | 粘度差 | 密度 | 密度差 | 擴散系數 | 表面張力 | 導熱系數 | 比熱容 | 粒徑濃度分布 | ||||
循環(huán)速率 | 湍流擴散 | 剪切流 | ||||||||||||
均相混合 | 低粘度液 高粘度液 | ¤ ¤ | ¤ | ¤ | ○ | ¤ | ○ ¤ | |||||||
分散 | 液-液相系 氣-液相系 固-液相系 | ¤ ¤ ¤ | ¤ ¤ ¤ | ¤ ¤ ¤ | ¤ ○ | ○ | ○ ○ | ¤ ○ | ○ ○ | |||||
固液懸浮(固-液相系) 溶解(固-液相系) 結晶(固-液相系) 浸?。ü?/span>-液相系) 萃取(液-液相系) 乳化(液-液相系) 吸收(氣-液相系) 傳熱(氣-固-液相系) | ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ○ ¤ ¤ | ¤ ¤ ○ ○ | ○ ¤ ¤ ¤ ¤ ○ | ¤ ¤ ○ ○ | ○ ¤ | ¤ | ○ ○ ○ ○ | ¤ ¤ ○ | ○ ○ ○ | ¤ ○ | ¤ | ○ | ¤ ¤ |
反應釜攪拌機—攪拌器的功能
提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài),以達到攪拌過程的目的。
漿葉旋轉運動,產生能量,作用于液體,形成流動狀態(tài)。關鍵在漿葉,也與其它因素有關,如介質特性,攪拌器的工作環(huán)境等。
反應釜攪拌機—選型
槳式、推進式、渦輪式和錨式攪拌器在攪拌反應設備中應用*為廣泛,據統(tǒng)計約占攪拌器總數的75~80%。
常見攪拌器選型參數表
攪拌器類型 | 流動狀態(tài) | 攪拌目的 | *高粘度 Pa.s | |||||||||||
對流循環(huán) | 湍流循環(huán) | 剪切流 | 流型 | 低粘混合 | 高粘混合 | 分散 | 溶解 | 懸浮 | 氣體吸收 | 結晶 | 傳熱 | 液相反應 | ||
直葉渦輪 | ¤ | ¤ | ¤ | 湍流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 50 | ||
折葉渦輪 | ¤ | ¤ | 湍流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 50 | ||
推進式 | ¤ | ¤ | 湍流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 2 | |||
槳式 | ¤ | ¤ | ¤ | 湍/過渡流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 50 | ||
旋槳式 | ¤ | ¤ | 湍流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 10 | ||||
盤式渦輪 | ¤ | ¤ | ¤ | 湍流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 10 | |||||
布魯馬金 | ¤ | ¤ | ¤ | 湍流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 50 | ||||
三葉后掠 | ¤ | ¤ | ¤ | 湍流 | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | ¤ | 50 | ||||
錨框式 | ¤ | 層/過渡流 | ¤ | ¤ | ¤ | 100 | ||||||||
螺帶/桿式 | ¤ | 層/過渡流 | ¤ | ¤ | 150 |
反應釜攪拌機—槳式攪拌器
結構*簡單,葉片用扁鋼制成,焊接或用螺栓固定在輪轂上,葉片數是2、3或4 片,葉片形式可分為平直葉式和折葉式兩種。
槳式攪拌器的轉速一般為20~100r/min ,*高粘度為20Pa·s 。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。
應用
液—液系中用于防止分離、使罐的溫度均一,固—液系中多用于防止固體沉降。
流體的循環(huán),由于在同樣排量下,折葉式比平直葉式的功耗少,操作費用低,故軸流槳葉使用較多。
高粘流體攪拌,促進流體的上下交換,代替價格高的螺帶式葉輪,能獲得良好的效果。
反應釜攪拌機—推進式攪拌器
推進式攪拌器(又稱船用推進器)常用于低粘流體中。
標準推進式攪拌器有三瓣葉片,其螺距與槳直徑d相等。它直徑較小,d/D=1/4~1/3,葉端速度一般為 7~10 m/s,*高達15 m/s。
攪拌時流體由槳葉上方吸入,下方以圓筒狀螺旋形排出,流體至容器底再沿壁面返至槳葉上方,形成軸向流動。攪拌時流體的湍流程度不高,循環(huán)量大,結構簡單,制造方便。循環(huán)性能好,剪切作用不大,屬于循環(huán)型攪拌器。
粘度低、流量大的場合,用較小的攪拌功率,能獲得較好的攪拌效果。主要用于液-液系混合、使溫度均勻,在低濃度固-液系中防止淤泥沉降等。
反應釜攪拌機—渦輪式攪拌器
渦輪式攪拌器(又稱透平式葉輪),是應用較廣的一種攪拌器,能有效地完成幾乎所有的攪拌操作,并能處理粘度范圍很廣的流體。
渦輪式攪拌器有較大的剪切力,可使流體微團分散得很細,適用于低粘度到中等粘度流體的混合、液—液分散、液—固懸浮,以及促進良好的傳熱、傳質和化學反應。
反應釜攪拌機—錨式攪拌器
結構簡單。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。
錨式或框式槳葉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它攪拌器大,能得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?,故常用于傳熱、晶析操作?/span>
常用于攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿。當攪拌粘度大于100Pa·s 的流體時,應采用螺帶式或螺桿式。
罐體尺寸
體積一定時,長徑比越大,表面積越大,越利于傳熱;并且此時傳熱面距罐體中心近,物料的溫度梯度就越大,有利于傳熱效果。因此,單純從夾套傳熱角度考慮,一般希望長徑比大一些。
填料密封
填料名稱 | 介質極限溫度/0C | 介質極限壓力/MPa | 線速度/(m/s) | 適用條件(接觸介質) |
油浸石棉填料 | 450 | 6 | 蒸汽、空氣、工業(yè)用水、重質石油產品、弱酸液等 | |
聚四氟乙烯纖維編結填料 | 250 | 30 | 2 | 強酸、強堿、有機溶劑 |
聚四氟乙烯石棉盤根 | 260 | 25 | 1 | 酸堿、強腐蝕性溶液、化學試劑等 |
石棉線或石棉線與尼龍線浸漬聚四氟乙烯填料 | 300 | 30 | 2 | 弱酸、強堿、各種有機溶劑、液氨、海水、紙漿廢液等 |
柔性石墨填料 | 250~300 | 20 | 2 | 醋酸、硼酸、檸檬酸、鹽酸、硫化氫、乳酸、硝酸、硫酸、硬脂酸、 水鈉、溴、礦物油料、汽油、二甲苯、等 |
膨體聚四氟乙烯石墨盤根 | 250 | 4 | 2 | 強酸、強堿、有機溶液 |
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