搅拌器是反应器的关键部件之一。根据釜中不同介质的物理性质,容量和混合目的选择相应的搅拌器,对提高化学反应速度,提高生产效率起着重要作用。掌握搅拌机的分类和应用,帮助您选择合适的搅拌机,以达到更好的反应效果。
反应釜的应用
该反应器广泛应用于石油,化工,橡胶,农药,染料,医药,食品等领域,用于完成硫化,硝化,加氢,烃化,聚合,缩合等工艺。
反应釜组成
反应釜由壶体,壶盖,夹套,搅拌器,传动装置,轴密封装置,支撑件等组成。
1.反应堆的外壳
壳体由圆柱体,上盖和下盖组成。连接上盖和圆筒的方法有两种,一种是将盖子和圆筒直接焊接在一起形成一个整体;另一种形式便于拆卸,可以法兰连接。上盖设有孔,手孔和工艺接管。
2.反应釜的搅拌装置
在反应容器中,为了加快反应速度,增强混合,增强传质或传热效果,反应器一般配备有搅拌装置。它由搅拌器和搅拌轴组成,搅拌轴通过联轴器与变速器连接。
3.反应器密封装置
反应釜中使用的密封装置是动态密封结构,主要包括填料密封和机械密封。
反应器搅拌器的分类和选择
反应器搅拌器的作用
均匀混合材料,增强传热和传质,包括均匀的液体混合;液 - 液分散;气液分散;固液分散;结晶;固体溶解;
反应器混合原理
搅拌器是实现搅拌操作的主要部件。主要部件是叶轮,当叶轮沿着旋转轴线移动时,叶轮机械地移动到液体上并使液体移动。
当搅拌器旋转时,机械能传递到流体,并且在搅拌器附近形成高湍流充分混合区,并产生高速射流以推动液体在搅拌容器中循环。
影响反应器搅拌的因素
液体在设备范围内循环的方式称为液体的“流动模型”,称为“流动模式”。
流动模式与搅拌效果和搅拌功率密切相关。流动模式取决于搅拌器的形式,搅拌容器的几何形状和内部组件,以及流体性质,搅拌器速度等。
轴向流动
流体流动方向平行于搅拌轴,并且流体被叶片推动以使流体向下流动,然后容器的底部表面上下颠倒以形成上下循环流动。
径向流动
流体的流动方向垂直于搅拌轴,并沿径向流动。当它撞到容器的壁表面时,它被分成两种流体,它们分别向上和向下流动,然后返回到叶端,而不通过叶片,形成两个上下循环流。
切向流动
在无挡板的容器中,流体围绕轴旋转。当流速高时,液体表面形成涡流。从叶片圆周到叶片区域的流体流动很小,混合效果差。上述三种流型通常同时存在;
轴向流动和径向流动在混合中起主要作用;
应该抑制切向流动 - 挡板可以用来削弱切向流动并增强轴向流动和径向流动。
反应器搅拌器的分类和应用
桨式,推进式,涡轮式和锚式搅拌器是搅拌反应器中使用最广泛的,占搅拌器总数的约75-80%。
桨式搅拌器
它由刀片,钥匙,轴环和垂直轴组成。叶片通常由扁钢或不锈钢或有色金属制成。桨式搅拌器的速度很低,通常为20至80转/分钟。桨式搅拌器的直径取自反应器的内径Di/3至2/3,叶片不太长,并且当反应器的直径大时使用两个或更多个叶片。
主要用途:桨式搅拌器适用于流动性大,粘度低的液体物料。它也适用于纤维和结晶溶解液体。当材料层较深时,可以在轴上安装几排叶片。折叠叶片类型比扁平叶片类型消耗更少的动力,并且操作成本低,因此折叠叶片桨叶被更多地使用。
桨式搅拌器不能用于气液分散操作以保持气体和小型化。
桨式搅拌器的速度通常为20~100r/min。常用参数如下:
2.推料搅拌机
螺旋桨搅拌器可以使材料在搅拌时循环并在反应釜中流动。功能主要是体积循环,剪切效果小,上下转动效果好。当需要更大的流速时,在反应釜中提供导流器。
标准推进器搅拌器具有三叶片,其桨距等于桨叶直径d。螺旋桨搅拌器的直径为反应器内径Di的约1/4至1/3,300至600r/min。搅拌器的材料是铸铁和铸钢。
推进式搅拌机的特点:
轴流搅拌器;
循环量大,搅拌力小;
结构简单,制造方便;
通常用于低粘度流体。
3.涡轮搅拌器
涡轮搅拌器具有300至600转/分钟的高速。直叶片和弯曲叶片涡轮搅拌器主要产生径向流动,叶片式涡轮搅拌器主要产生轴向流动。
涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗小时,搅拌效率高并且搅拌产生强烈的径向流动。因此,它适用于乳液,悬浮液等。
4.锚式搅拌器
适用于粘度低于100Pa·s的液体搅拌。当流体的粘度为10~100Pa·s时,可以在锚定桨叶的中间添加水平桨叶,这是一种框架搅拌器,以增加容器中间的混合。
锚式搅拌器特点:
结构简单,制造方便;
适用于粘度高,加工能力大的材料;
易于获得较大的表面传热系数;
可以减少“壁挂”的发生。