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反应釜


釜式反应器的结构 釜式反应器的搅拌器

釜式反应器的搅拌器
搅拌目的 使物料混和均匀,强化传热和传质。 包括均相液体混合;液-液分散;气-液分散;固-液分散;结晶;固 体溶解;强化传热等 搅拌液体的流动模型 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”。

(a)轴向流 (b)径向流 (c)切线流

打漩现象

常用搅拌器的型式、结构和特点
在化学工业中常用的搅拌装置是机械搅拌装置 机械搅拌装置,典型的机械搅 机械搅拌装置 拌装置包括 1、搅拌器:包括旋转的轴和装在轴上的叶轮; 2、辅助部件和附件:包括密封装置、减速箱、搅拌电机、支架、 挡板和导流筒等。 搅拌器是实现搅拌操作的主要部件,其主要的组成部分是叶轮, 它随旋转轴运动将机械能施加给液体,并促使液体运动。

桨式搅拌器 由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属 制造。桨式搅拌器的转速较低,一般为20~80r/min。桨式搅拌器直径取 反应釜内径Di/3~2/3,桨叶不宜过长,当反应釜直径很大时采用两个或多 个桨叶。 桨式搅拌器适用于 适用于 流动性大、粘度小的 流动性大、 液体物料, 液体物料,也适用于 纤维状和结晶状的溶 解液,物料层很深时 可在轴上装置数排桨 叶。

涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡轮搅拌器;按照叶轮又 可分为平直叶和弯曲叶。涡轮搅拌器速度较大,300~600r/min。 涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时,搅拌效率较高,搅拌 产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。 适用于乳浊液、 适用于乳浊液 悬浮液等。 推进式搅拌器 推进式搅拌器,搅拌时能使物料在反应釜内循环流动,所起作用 以容积循环为主,剪切作用较小,上下翻腾效果良好 上下翻腾效果良好。当需要有更 上下翻腾效果良好 大的流速时,反应釜内设有导流筒。 推进式搅拌器直径约取反应釜内径Di的1/4~1/3,300~600r/ min,搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。

框式和锚式搅拌器 框式搅拌器可视为桨式搅拌器的变形,其结构比较坚固,搅动物料量大。 如果这类搅拌器底部形状和反应釜下封头形状相似时,通常称为锚式搅拌器。 框式搅拌器直径较大,一般取反应器内径的2/3~9/10,50~70r/min。 框式搅拌器与釜壁间隙较小,有利于传热过程的进行,快速旋转时,搅拌器 叶片所带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来;慢速旋转时,有刮板的搅 拌器能产生良好的热传导。这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、 常用于传热、 常用于传热 晶析操作和高粘度液体、 高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。 高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌

螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器 螺带式搅拌器,常用扁钢按螺旋形绕成,直径较大,常做成几 条紧贴釜内壁,与釜壁的间隙很小,所以搅拌时能不断地将粘 于釜壁的沉积物刮下来。螺带的高度通常取罐底至液面的高度。 螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器的转速都较低,通常不超过 50r/min,产生以上下循环流为主的流动,主要用于高粘度液 主要用于高粘度液 体的搅拌。 体的搅拌。

搅拌附件
搅拌附件通常指在搅拌罐内为了改善流动状态而增设的零件,如挡 板、导流筒等。 1、挡板:目的是为了消除切线流和“打漩”。一般为2-4块,且对于 低速搅拌高粘度液体的锚式和框式搅拌器安装挡板无意义。

2、导流筒:目的是控制流型(加强轴向流)及提高混合效果。不同型 式的搅拌器的导流筒安置方位不同。

搅拌器的选型
主要根据物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征来进行。 物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征 物料性质 按物料粘度选型 对于低粘度液体,应选用小直径、高转速搅拌器,如推进式、涡轮式; 对于高粘度液体,就选用大直径、低转速搅拌器,如锚式、框式和桨式。 按搅拌目的选型 (1)对低粘度均相液体混合,主要考虑循环流量,各种搅拌器的循环流量按 从大到小顺序排列:推进式、涡轮式、桨式。 (2)对于非均相液-液分散过程,首先考虑剪切作用,同时要求有较大的循 环流量,各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺序排列:涡轮式、推进式、 桨式。

思考与讨论
对于如下情况,如何选择搅拌器? 气-液分散过程 固体悬浮操作 固体溶解过程 结晶过程 以传热为主的搅拌操作


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