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任务八、苯乙烯聚合过程搅拌机械设计 一、搅拌器循环特性 （1）定义：搅拌器桨叶排出流量或泵送能力 泵送能力：单位时间内桨叶排出的流量，用Q表示。 （2)搅拌转速确要考虑的因素 体系对搅拌效果的要求 搅拌目的 搅拌的尺度与难度 经济问题 二、不同搅拌级别的搅拌效果 搅拌级别 总体流速m/min 搅拌效果 1 1.8 1～2级搅拌适用于混合密度及粘度差很小的液体 2级搅拌可以把能够相互混合的密度差别小于0.1，粘度差别小于一百倍的液体混合均匀，液面平坦。 2 3.7 3 5.5 3至6级搅拌是多数间歇反应所需要的搅拌程度 6级搅拌可以将能够相互混合的密度差别小于0.6，粘度差别小于一万倍的液体混合均匀。可使沉降速度小于1.2m/min的微量固体（1%）保持悬浮。液体粘度小时，液面呈波浪形。 4 7.3 5 9.2 6 11.0 7 12.8 7级至10级搅拌为要求甚高的聚合釜等反应器所需要的搅拌级别。10级搅拌可将密度差别小于1.0，粘度差别小于10万倍的液体混合均匀。可使沉降速度小于1.8m/min，含量小于2%的固体保持悬浮。液体粘度较小时，液面产生大浪涛。 8 14.6 9 16.5 10 18.3 三、混合及搅拌类型搅拌转速设计步骤 (1)根据生产任务确定搅拌釜容积和釜径T； (2)根据所需搅拌成都确定搅拌等级和总体流速； (3)计算搅拌桨叶的排出流量qd； (4）选定桨叶直径与釜径比值D/T，初步求出桨叶直径D； （5）运用雷诺准数NRe和排出流量Nqd关系图，求算搅拌桨叶转速N； （6）对搅拌桨叶直径进行粘度校正，校正因数CF见表5-6。De=D/CF 四、搅拌转速的计算 例：一个容积为40m3贮槽，容纳几台分批反应器的产物，产物密度为1.05，最大波动为0.05。粘度为0.49Pa?s。各批产品间粘度无明显变化，产品在贮槽中至少存放两天。槽径3.5m直边高3.65m，碟形底。试设计搅拌装置。 解：各批物料的密度差别小，粘度无明显变化，对均匀程度没有提出特别要求，存放时间又长，搅拌强度可选用一级。 由表5－5查得： 则排出的流量为： 若选用推进式桨叶，取D/T=0.25: 首先假设为湍流操作，利用图5－17： 此时对雷诺数进行验证： 由图5－17得，Nqd约为0.71，因此根据这次所查的Nqd要重新计算转速。 此时再次验证雷诺数： 从图5－17读出，此时的Nqd=0.73，重算转速得： 此时第三次验证雷诺数： 再从图5－17读出，此时的Nqd=0.73，可确定搅拌桨转速N＝35.3r/min * 聚合反应及设备 —苯乙烯聚合设备设计 班级：高化1111 姓名：王金益 学号：2011318124 组别：第三组 聚合反应及设备 —苯乙烯聚合设备设计 不同型式聚苯乙烯釜式反应器体积比较 一、反应器体积比较 经前面的任务设计,比较反应器体积随反应器型式或操作方式的变化 反应器操作方式/型式 体积（反应级数一级） 体积（反应级数二级） 连续管式 VR=9.96m3 V=12.46m3 VR=13.6m3 V=17m3 间歇式釜式 VR=11.52m3 V=14.4m3 VR=15.2m3 V=19m3 单级连续釜式 VR=24.5m3 V=30.7m3 VR=66.4m3 V=83m3 多级连续釜式 VR=2.2m3 V=2.75m3 VR=23.6m3 V=29.5m3 任务六、苯乙烯聚合过程搅拌器选型 一、搅拌器分类 1、描述搅拌釜的主体结构 搅拌反应釜主要由筒体、传热装置、传动装置、轴封装置和各种接管组成。 1一电动机； 2一减速器； 3一机架； 4一人孔； 5一密封装置；6一进料口； 7一上封头； 8一筒体； 9一联轴器； 10一搅拌轴； 11一夹套； 12一载热介质出口； 13一挡板； 14一螺旋导流板； 15一轴向流搅拌器；16一径向流搅拌器；17一气体分布器；18一下封头； 19一出料口； 20一载热 介质进口； 21一气体进口 2、搅拌器形式主要有推进器式、透平式、桨式、锚式、螺带式、框式等等。 一些桨叶实物图 3、搅拌釜内液体的流动状况 流动状况 宏观状况流动 微观状况流动 流动状况（流况）： 在整个搅拌容器中流体速度向量的方向 (a)轴向流 (b)径向流 (c)切线流 打漩现象 液体在设备范围内作循环流动的途径称作液体的“流动模型”，简称“流型”。 循环流动