反应釜搅拌器-中拓鼎承(在线咨询)-金华搅拌器

拌装置中的搅拌体系分析

今天我们来分享一下搅拌器放大过程中的搅拌体系分析。通常来说，搅拌器的搅拌体系中某一点的状态可以通过一系列状态变量来表示。如温度、压力、流速、浓度等。作为一种基本方法，一个复杂的体系常常可以分解成几个简单的子体系进行实验和分析，从而使所获得的基本数据更有表征的价值，如在小试和模试中通常将反应和传递因素进行单独研究。但是被分离的变量之间常常存在互动和耦合效应，所以中试时经常将它们重新合并研究。如果两个子体系之间的连接是单方向的（比如i到j，j体系的输入=i体系的输出），则两个体系通常是独立的。对于两个变量是明显互相耦合在一起的，要避免将它们分离研究，或必须研究它们之间的耦合效应。举例来说，可以将一个复杂的化工过程分成进料段、反应段和后处理段进行分离研究，其中搅拌器的反应器往往是复杂的单元器，但难以再继续细分。

当体系确定，输入变量、输出变量、作用参数等随之可以确定。比如，输入变量可以包括进料中的化学组成和纯度等。输出变量可以包括流出物的化学组成，流出速率等。作用参数包括进料速率、催化剂类型、反应器进口温度、反应器进口压力、再循环流率等。当完成对子体系的定义后，需要对单个子体系进行研究，即小试研究。当小试完成后，需要考虑放大到模试。在模试阶段，除了考虑与小试过程同样关心的变量——转化率外，还要考虑副反应问题、热力学平衡、物理性质、化学平衡、热传递、相间和相内的质量传递、流体或固体的流动等。

桨式搅拌器特点介绍

桨式搅拌器，桨式搅拌器是搅拌器中结构简单的一种，通常仅两个叶片。它采用扁钢制成，叶片焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片型式可分为平直叶式和斜（折）叶式两种，根据叶片的垂直或倾斜安装可分成径向流型和轴向流型两种。桨式叶轮主要用于排出流是必要的场合，由于在同样的排量下，轴向流叶轮的功耗比径向流低，故轴向流叶轮使用较多，由于结构简单，顶进式搅拌器，即使叶径大，价格也不高，故往往用于大叶径、低转速的场合。其主要用途为：在液-液系用于防止分离和使温度均一；在固-液系，多用于防止固体沉降。然而，桨式叶轮机械搅拌器不适用于气-液分散那样保持气体和以细微化为目的的操作，还有，由于其适合于制成大叶径，故也可用于高黏度液体的搅拌，这种场合为了促使液体上下交换，或者使用3—5层的多层叶轮，或者使用如下图那样的变形的桨式叶轮。一般情况下桨式搅拌器所搅拌的介质的粘度都不高，同样适用于中低粘度搅拌的搅拌器还有涡轮式和推进式，

桨式搅拌器主要用于流体的循环，由于在同样的排量下，斜叶式比平直叶的功耗少，操作费用低，因而斜叶式搅拌器使用较多。桨式也可用于高黏流体的搅拌，虽然，对于高黏度液体的混合来说，它的效果比昂贵的螺带式叶轮要差一点，但对于液体黏度不太高，或者对混合的要求不是太高的场合，桨式搅拌器由于其价格低，还往往被选用。

日本对立式搅拌器的采购进行过分析，桨式、涡轮式和推进式三者占全体的75%—80%，而桨式搅拌器又占其中的60%~70%，由此，对于立式搅拌器，使用桨式叶轮的占50%左右。对于低黏度液体，反应釜搅拌器，桨式叶轮的叶径与罐径之比为0.35—0.5，对于高黏度液体为0.65~0.9;使用的转速为20~100r/min；适应的高黏度为50Pa.s。

锚式搅拌器

锚式搅拌器结构简单，如图5-7所示。它适用于黏度在1Pa.s以下的流体搅拌，当流体黏度在1～10Pa.s时，可在锚式搅拌器中间加一横桨叶，金华搅拌器，即为框式搅拌器，沥水池搅拌器，以增加容器中部的混合。锚式搅拌器的一般参数为：桨叶直径d与容器内直径D之比为0. 9～0. 98，叶端速度为1～5m/s。锚式或框式搅拌器的混合效果并不理想，只适用于对混合要求不太高的场合。由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其他搅拌器大，能得到较大的表面传热系数，故常用于传热、晶析操作。也常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。当搅拌黏度大于10Pa.s的流体时，应采用螺带式或螺杆式搅拌器。

锚式、框式叶轮机械搅拌器属于同一类，这些叶轮的桨径对罐径之比d/D较大，机械搅拌器通常在低速下运行，在搅拌低黏度液体时不产生大的剪切力，因此它不适用于液-液和气-液分散，另一方面，这些叶轮在罐内移动的流量大，水平回转流占支配地位，不具有良好的混合均一性，然而在罐壁附近的流速比其他叶轮大。能得到大的传热膜系数，故常用于传热，晶析操作。另外，由于其叶径较大，且与罐底贴近，也常用它来搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。还有它也常用于高黏度流体的搅拌，然而随流体黏度的，罐内的流动减少，由传动装置传入的能量作为叶轮和流体的摩擦（剪切）消耗掉的比例增大。从搅拌效果看，在叶片近旁有液体的交换，而在轴附近则存在几乎不起搅拌作用的部分，使用如图2-12的变形框式叶轮，可使情况改善，然而仍不能全部解决问题。要使高黏度流体完全流动非要用螺带式叶轮机械搅拌器那样具有强制液体进行挤出流动的叶轮。