机械搅拌式反应釜.pptVIP

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。 (b)轴向流 图17-13 搅拌器与流型 (b) 轴向流 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。 (c)切向流 图17-14 搅拌器与流型 (c) 切向流 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 除中心安装的搅拌机外，还有偏心式、底插式、侧插式、斜插式、卧式等安装方式，见图17-14。 不同方式安装的搅拌机产生的流型也各不相同。 图17-14 搅拌器在容器内的安装方式 (a) 垂直偏心式 (b) 底插式 (c) 侧插式 (d) 斜插式 (e) 卧式 挡板与导流筒 (1) 挡板 目的——消除打漩和提高混合效果。 物料粘度小，搅拌转速高，液体随桨叶旋转，在离心力作用下涌向内壁面并上升，中心部分液面下降，形成漩涡，称为打漩区。 打漩—— 后果 随转速增加，漩涡中心下凹到与桨叶接触，外面空气进 入桨叶被吸到液体中，使其密度减小，混合效果降低。 一般在容器内壁面均匀安装4块挡板 宽度为容器直径的1/12～1/10。 全挡板条件 当再增加挡板数和挡板宽度，而功率消耗不再增加 时，称为全挡板条件。 全挡板条件与挡板数量和宽度有关。 搅拌容器中的传热蛇管可部分或 全部代替挡板，装有垂直换热管 时一般可不再安装挡板。 图17-15 挡板 (2) 导流筒 作用——上下开口圆筒，安装于容器内，在搅拌 混合中起导流作用。 涡轮式或桨式搅拌器 导流筒置于桨叶的上方 (b)推进式搅拌器 导流筒套在桨 叶外面，或略 高于桨叶 图17-16 导流筒 结构 当搅拌器置于导流筒之下，且容器直径又较大时，导流筒的下端直径应缩小，使下部开口小于搅拌器的直径。 通常导流筒上端低于静液面，筒身上开孔或槽，当液面降落后流体仍可从孔或槽进入导流筒。 导流筒将搅拌容器截面分成面积相等的两部分，导流筒直径约为容器直径的70%。 流动特性 搅拌器从电动机获得机械能，推动物料（流体）运动。 搅拌器对流体产生二种作用，剪切作用和循环作用。 剪切作用与液—液搅拌体系中液滴的细化、 固—液搅拌体系中固体粒子的破碎以及气—液 搅拌体系中气泡的细微化有关。 当输入液体的能量主要用于对流体的剪切 作用时，则称为剪切型叶轮，如径向涡轮式、 锯齿圆盘式等。 流动特性 搅拌器从电动机获得机械能，推动物料（流体）运动。 搅拌器对流体产生二种作用，剪切作用和循环作用。 循环作用与混合时间、传热、固体的悬 浮等相关。 当搅拌器输入流体的能量主要用于流体 的循环作用时，称为循环型叶轮，如框式、 螺带式、锚式、桨式、推进式等为循环型叶 轮。 2、 搅拌器分类、图谱及典型搅拌器特性 一、搅拌器分类 按流体流动形态 轴向流搅拌器 径向流搅拌器 按结构分为 平叶 折叶 螺旋面叶 桨式、涡轮式、框式和 锚式的桨叶都有平叶和 折叶两种结构 推进式、螺杆式和螺带 式的桨叶为螺旋面叶 混合流搅拌器 轴向流搅拌器 按搅拌 用途分为 低粘流体 用搅拌器 高粘流体 用搅拌器 低粘流体搅拌器有： 推进式、长薄叶螺旋桨、 桨式、开启涡轮式、圆盘 涡轮式、布鲁马金式、板 框桨式、三叶后弯式、MIG和改进MIG等。 高粘流体搅拌器有： 锚式、框式、锯齿圆盘式、 螺旋桨式、螺带式（单螺带、 双螺带）、螺旋—螺带式等。 图17-17 搅拌器流型分类图谱 轴流式 混流式 径流式 搅拌器 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％。 二、几种常用搅拌器： 1. 桨式搅拌器 结构最简单 叶片用扁钢制成，焊 接或用螺栓固定在轮 毂上，叶片数是2、3 或4 片，叶片形式可 分为平直叶式和折叶 式两种。 图17-18 桨式搅拌器 主要应用 也用于高粘流体搅拌，促进流体的上下交换，代替 价格高的螺带式叶轮，能获得良好的效果。 液—液系中用于防止分离、使罐的温度均一，固— 液系中多用于防止固体沉降。 主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式 比平直叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使 用较多。 桨式搅拌器的转速一般为20～100r/min ， 最高粘度为20Pa·s 。其常用参数见表17-5。 缺点 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。 表17-5 桨式搅拌器常用参数 折叶式有轴向、径向和环向分流作用 折叶式 θ=