【化工必备】反应釜搅拌器的分类与选型,还有特点!

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楼主 2022-01-11 10:55:16
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来源|化工707(化学加获授权转载)

导读

搅拌器是反应釜关键部件之一,根据釜内不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的等选择相应的搅拌器,对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。


掌握搅拌器的分类及适用场合有助于选择合适的搅拌器,达到更好的反应效果,跟小编学起来吧!


反 应 釜 的 应 用

反应釜是广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品,用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。


反 应 釜 的 组 成

反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。

1
反应釜的壳体

壳体由圆形筒体,上盖、下封头构成。上盖与筒体联接有两种方法,,一种是盖子与筒体直接焊死构成一个整体;另一种形式是考虑拆卸方便,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,反应釜一般都装有搅拌装置。它由搅拌器和搅拌轴组成,用联轴器与传动装置连成一体。

3
反应釜的密封装置

在反应釜中使用的密封装置为动密封结构,主要有填料密封和机械密封两种。

反应釜搅拌器的分类与选型

  

反应釜搅拌器的作用

使物料混和均匀,强化传热和传质,包括均相液体混合;液-液分散;气-液分散;固-液分散;结晶;固体溶解;强化传热等。

  

反应釜搅拌原理

搅拌器是实现搅拌操作的主要部件,其主要的组成部分是叶轮,它随旋转轴运动将机械能施加给液体,并促使液体运动。

搅拌器旋转时把机械能传递给流体,在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区,并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。

  

反应釜搅拌影响因素

液体在设备范围内作循环流动的途径称作液体的“流动模型”,简称“流型”。


流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。流型取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件几何特征,以及流体性质、搅拌器转速等因素。

轴向流

流体流动方向平行于搅拌轴,流体由桨叶推动,使流体向下流动,遇到容器底面再向上翻,形成上下循环流。

径向流

流体流动方向垂直于搅拌轴,沿径向流动,碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动,再回到叶端,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,流体绕轴作旋转运动,流速高时液体表面会形成漩涡,流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小,混合效果很差。

上述三种流型通常同时存在;

轴向流与径向流对混合起主要作用;

切向流应加以抑制—采用挡板可削弱切向流,增强轴向流和径向流。

  

反应釜搅拌器的分类及适用场合

桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在搅拌反应设备中应用最为广泛,据统计约占搅拌器总数的75~80%。

1
桨式搅拌器

由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的转速较低,一般为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,当反应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。

主要应用:

桨式搅拌器适用于流动性大、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桨叶。折叶式比平直叶式功耗少,操作费用低,故折叶桨使用较多。

桨式搅拌器不能用于以保持气体和以细微化为目的的气—液分散操作中。

桨式搅拌器的转速一般为20~100r/min ,其常用参数见下表:

2
推进式搅拌器

推进式搅拌器,搅拌时能使物料在反应釜内循环流动,所起作用以容积循环为主,剪切作用较小,上下翻腾效果良好。当需要有更大的流速时,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。推进式搅拌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。

推进式搅拌器的特点:

轴向流搅拌器;

3
涡轮式搅拌器

涡轮搅拌器速度较大,300~600r/min。直叶和弯叶涡轮搅拌器主要产生径向流,折叶涡轮搅拌器主要产生轴向流。

涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时,搅拌效率较高,搅拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。

4
锚式搅拌器

适用于粘度在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。

锚式搅拌器的特点:

结构简单,制造方便;

  

反应釜搅拌器的选型


一、按搅拌目的选型

二、按搅拌器型式和适用条件选型



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