反應(yīng)釜攪拌機(jī)的分類、選型和特點

攪拌機(jī)是反應(yīng)器的關(guān)鍵部件之一。根據(jù)不同介質(zhì)的物理性質(zhì)、容量和攪拌目的，選擇相應(yīng)的攪拌機(jī)，對促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度和提高生產(chǎn)效率起著重要作用。掌握攪拌機(jī)的分類和適用場合有助于選擇合適的攪拌機(jī)，達(dá)到更好的反應(yīng)效果，向小邊學(xué)習(xí)！

應(yīng)用反應(yīng)釜

反應(yīng)釜是一種壓力容器，廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥和食品，用于硫化、硝化、氫化、烴化、聚合和縮合。

反應(yīng)釜的組成

反應(yīng)器由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支撐等組成。

1.反應(yīng)釜殼體

外殼由圓筒、上蓋和下封頭組成。上蓋與圓筒連接有兩種方法。一種是蓋子與圓筒直接焊接，形成一個整體；另一種形式是考慮拆卸方便，可以用法蘭連接。上蓋有人孔、手孔和工藝接管。

2.反應(yīng)釜的攪拌裝置

在反應(yīng)器中，為了加快反應(yīng)速度，加強(qiáng)混合，增強(qiáng)傳質(zhì)或傳熱效果，反應(yīng)器通常配備攪拌裝置。它由攪拌機(jī)和攪拌軸組成，與傳動裝置連接。

3.反應(yīng)器的密封裝置

反應(yīng)釜中使用的密封裝置為動密封結(jié)構(gòu)，主要包括填料密封和機(jī)械密封。

反應(yīng)釜攪拌機(jī)的分類和選擇

反應(yīng)器攪拌機(jī)的作用

將材料混合均勻，加強(qiáng)傳熱和傳質(zhì)，包括液體混合、液體分散、氣液分散、固液分散、結(jié)晶、固體溶解、加強(qiáng)傳熱等。

反應(yīng)釜攪拌原理

攪拌機(jī)是實現(xiàn)攪拌操作的主要部件，其主要部件是葉輪，它隨旋轉(zhuǎn)軸運動向液體施加機(jī)械能，促進(jìn)液體運動。

攪拌機(jī)旋轉(zhuǎn)時，將機(jī)械能傳遞給流體，在攪拌機(jī)附近形成高湍流的充分混合區(qū)，產(chǎn)生高速射流，促進(jìn)攪拌容器內(nèi)液體的循環(huán)。

影響反應(yīng)釜攪拌的因素

液體在設(shè)備范圍內(nèi)循環(huán)流動的途徑稱為液體“流動模型”，簡稱“流型”。

流量與攪拌效果和攪拌功率密切相關(guān)。流量取決于攪拌器的形式、攪拌容器和內(nèi)部部件的幾何特性、流體性能、攪拌速度等因素。

軸向流

流體的流動方向與攪拌軸平行，流體由葉片驅(qū)動，使流體向下流動，然后在容器底部向上翻轉(zhuǎn)，形成上下循環(huán)流。

徑向流

流體流向垂直于攪拌軸，沿徑向流動，遇到容器壁分為兩股流體分別向上、向下流動，然后回到葉端，**通過葉片，形成上下循環(huán)流動。

切向流

在沒有擋板的容器中，流體繞軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)流量高時，液體表面會形成漩渦。從葉片周圍向葉片區(qū)域滾動的流量很小，混合效果很差。

上述三種流型通常同時存在；

軸向流和徑向流混合起主要作用；

應(yīng)抑制切向流-使用擋板可以削弱切向流，增強(qiáng)軸向流和徑向流。

反應(yīng)釜攪拌機(jī)的分類及適用場合

槳式、推進(jìn)式、渦輪式和錨式攪拌機(jī)廣泛應(yīng)用于攪拌反應(yīng)設(shè)備中，約占攪拌機(jī)總數(shù)的75~80%。

1.槳式攪拌機(jī)

它由葉片、鍵、軸環(huán)和垂直軸組成。葉片通常由扁鋼或不銹鋼或有色金屬制成。槳式攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速低，一般為20~80r／min。槳式攪拌機(jī)的直徑取決于反應(yīng)Di/3~2/3，槳葉不宜過長，反應(yīng)釜直徑大時使用兩個或兩個以上的槳葉。

主要應(yīng)用：槳式攪拌機(jī)適用于流動性大、粘度小的液體材料，也適用于纖維和晶體溶解液。當(dāng)材料層很深時，可以在軸上安裝幾排葉片。折疊葉片的功耗低于直葉片，操作成本低，因此折疊葉片使用較多。

槳式攪拌器不能用于氣液分散操作，以保持氣體和細(xì)化。

槳式攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為20~100r/min，常用參數(shù)見下表：

2.推進(jìn)式攪拌機(jī)

推進(jìn)式攪拌機(jī)可使物料在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)流動，主要用于體積循環(huán)，剪切效果小，上下翻騰效果好。當(dāng)需要更大的流速時，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒。

標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)式攪拌機(jī)有三片葉片，螺距等于槳直徑d。推進(jìn)式攪拌機(jī)的直徑約為反應(yīng)器的內(nèi)徑Di1/4~1/3，300~600r／min，鑄鐵和鑄鋼常用于攪拌機(jī)的材料。

推進(jìn)式攪拌機(jī)的特點：

軸向流攪拌器；

循環(huán)量大，攪拌功率小；

結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；

常用于低粘度流體。

3.渦輪攪拌機(jī)

渦輪攪拌機(jī)速度大，300~600r／min。直葉和彎葉渦輪攪拌機(jī)主要產(chǎn)生徑向流，折葉渦輪攪拌機(jī)主要產(chǎn)生軸向流。

渦輪攪拌機(jī)的主要優(yōu)點是，當(dāng)能耗小時，攪拌效率高，攪拌產(chǎn)生強(qiáng)徑向流。因此，適用于乳液、懸浮液等。

4.錨式攪拌機(jī)

適用于100粘度Pa·s當(dāng)流體粘度為10~1000時，下面的流體攪拌Pa·s在錨槳中間加一個橫槳葉，即框式攪拌器，以增加容器中間的混合。

錨式攪拌機(jī)的特點：

結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；

適用于粘度大、處理量大的材料；

表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大；

可減少“掛壁”的產(chǎn)生。

反應(yīng)釜攪拌機(jī)的選擇

一、根據(jù)攪拌目的選擇

二是根據(jù)攪拌機(jī)的類型和適用條件選擇