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2021-04-28







機(jī)械攪拌反應(yīng)器適用于各種物性(如粘度、密度)和各種操作條件(溫度、壓力)的反應(yīng)過程,廣泛應(yīng)用于合成材料、合成纖維、合成橡膠、化肥、染料、涂料、食品、冶金、廢水處理等行業(yè)。如實驗室的攪拌反應(yīng)器可小至數(shù)十毫升,而污水處理、濕法冶金、磷肥等工業(yè)大型反應(yīng)器的容積可達(dá)數(shù)千立方米。除用作化學(xué)反應(yīng)器和生物反應(yīng)器外,攪拌反應(yīng)器還可大量用于混合、分散、溶解、結(jié)晶、萃取、吸收或解吸、傳熱等操作。  攪拌反應(yīng)器由攪拌容器和攪拌機(jī)兩大部分組成。攪拌容器包括筒體、換熱元件及內(nèi)構(gòu)件。攪拌器、攪拌軸、及其密封裝置、傳動裝置等統(tǒng)稱為攪拌機(jī)。




攪拌容器的材料要滿足生產(chǎn)工藝的要求,例如耐壓、耐溫、耐介質(zhì)腐蝕,以及保證產(chǎn)品清潔等。由于材料的不同,攪拌容器的制造工藝、結(jié)構(gòu)也有所不同,因此可分為鋼制攪拌設(shè)備、搪玻璃攪拌設(shè)備和帶襯里的攪拌設(shè)備等。裝襯里的目的是為了耐蝕或保護(hù)產(chǎn)品的清潔,襯里的種類很多,主要有不銹鋼、鋁、鈦、鉛、鎳、鋯、耐酸瓷磚、輝綠巖板、橡膠等攪拌設(shè)備一般由容器部分、傳動裝置、換熱設(shè)備、攪拌裝置、軸封裝置組成。在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣,尤其是化學(xué)工業(yè)中,很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作。




氣液分散與傳質(zhì)  攪拌槽內(nèi)的氣液傳質(zhì)大都由液側(cè)阻力控制,比界面積越大,傳質(zhì)能力越強。因此比界面積直接決定了傳質(zhì)速率,而比界面積又是由氣液分散決定的。

4.1 葉輪形式對氣液分散的影響

4.1.1 直葉圓盤渦輪  排量較大。圓盤可以阻止氣泡直接穿過攪拌器,從而降低泛點轉(zhuǎn)速,若沒有圓盤易發(fā)生氣泛。

4.1.2 斜葉圓盤渦輪  屬循環(huán)剪切兼顧型??色@得較好的氣液分散,氣含率和傳質(zhì)系數(shù)大,攪拌功率較小,泛點轉(zhuǎn)速較低。

4.1.3 彎葉圓盤渦輪  和直葉圓盤渦輪相似,但降低了攪拌功率。

4.1.4半管圓盤  直葉圓盤渦輪背面易形成氣穴而降低效率,而半管葉片的彎曲抑制了氣穴的形成,具有了以下優(yōu)點: 載氣能力提高,泛點轉(zhuǎn)速提高; 改善了分散和傳質(zhì)性能; 泵送能力提高。  

4.1.5 寬葉翼流型攪拌器  葉輪區(qū)的面積率很大,延長了氣體的停留時間,且泵送能力強。

4.2 氣體分布器對氣液分散的影響  氣體進(jìn)入攪拌容器的方式十分重要。氣體一般是在攪拌器下方被噴入容器,噴射環(huán)的直徑小于攪拌器直徑,這樣可以使氣體被充分分散,很大程度的增加氣液接觸面積。但是噴射環(huán)較小會導(dǎo)致攪拌葉片背后形成氣穴。工業(yè)中約有80%的氣體分布采用噴射環(huán)。  大直徑、靠近槽壁安裝的環(huán)形分布器能有效防止氣泛的發(fā)生,但對氣體的分散能力降低了。

5 傳熱  攪拌槽中的氣體行為從兩種途徑影響著傳熱系數(shù):一是產(chǎn)生兩次循環(huán)流,提高湍流強度;一是氣泡在換熱面上附著,增大熱阻。  斜葉圓盤渦輪&直葉圓盤渦輪的組合式攪拌器表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較高,對氣速的變化不敏感。