《机械搅拌反应器》ppt课件

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1、8.2机械搅拌反应器一、基本结构11—电动机；2—减速机；3—机架；4—人孔；5—密封装置；6—进料口；7—上封头；8—筒体：9—联轴器；10—搅拌轴；11—夹套；12—载热介质出口；13—挡板；14—螺旋导流板；15—轴向流搅拌器；16—径向流搅拌器；17—气体分布器；18—下封头；19—出料口；20—载热介质进口；21—气体进口图8-7通气式搅拌反应器典型结构2二、搅拌容器作用:为物料反应提供合适的空间.结构:⒈搅拌容器3装料系数:一般取0.6~0.85如物料在反应过程中呈泡沫或沸腾状态→取0.6~0.7如物料在反应过程中比较平稳→取0.8

2、~0.85容积卧式搅拌容器:筒体和左右两封头容积之和直立式搅拌容器:筒体和下封头两部分容积之和搅拌设备筒体的高径比:表8-3→确定筒体直径、高度4表8—3几种搅拌设备筒体的高径比种类罐内物料类型高径比一般搅拌罐液-固相、液－液相1～1.3气－液相1～2聚合釜悬浮液、乳化液2.08～3.85发酵罐类发酵液1.7～2.55⒉换热元件优先采用夹套，减少容器内构件，便于清洗，不占有效容积。6表8—4各种碳钢夹套的适用温度和压力范围夹套型式最高温度/℃最高压力/MPa整体夹套U型圆筒型3503000.61.6型钢夹套2002.5蜂窝夹套短管支撑式折边锥体

3、式2002502.54.0半圆管夹套3506.47ttjDDDjDjttjDDDjDj图8—8整体夹套(a)圆筒型(b)U型8图8—9夹套肩与筒体的连接结构(a)封口锥(b)封口环DDjDjD9t1t1t2t2t1d1d1封口环图8—10夹套底与封头连接结构封口锥10图8—11型钢夹套结构(a)螺旋形角钢互搭式(b)角钢螺旋形缠绕11图8－12半圆管夹套结构(a)半圆管半圆管横截面重心r2t1Db2b1t2e212图8—12半圆管夹套结构(b)弓形管弓形管横截面重心t2e2r2b2b1Dt113bL3L2Lt1L3(a)螺旋形缠绕图8—13半圆

4、管夹套的安装14图8—13半圆管夹套的安装(b)平行排管Dt115图8—14折边式蜂窝夹套夹套向内折边与筒体贴合好,再进行焊接的结构D1t1D2t2bAA向16D1t1D2edminb用冲压的小锥体或钢管做拉撑体。蜂窝孔在筒体上呈正方形或三角形布置图8—15短管支撑式蜂窝夹套17图8—16螺旋形盘管dD18dD对称布置的几组竖式蛇管：传热挡板作用图8－17竖式蛇管19三、搅拌器㈠搅拌器的功能和流动特征⒈功能—提供过程所需要的能量和适宜的流动状态。⒉原理—搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液

5、体在搅拌容器内循环流动。⒊影响搅拌器功能的因素—a.浆叶的形状、尺寸、数量、转速b.搅拌介质的物性c.搅拌器的工作环境d.搅拌器在槽内的安装位置和方式20⒋流型—流体循环流动的途径。搅拌机顶插式中心安装立式圆筒的三种基本流型：⑴径向流:图8-18(a)流体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动⑵轴向流:图8-18(b)流体流动方向平行于搅拌轴⑶切向流:图8-18(c)无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动。这个区域内流体没有相对运动→混合效果差。消除方法—加挡板→削弱切向流，增强轴向流和径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

6、加以抑制21影响流型的因素:搅拌器的形式、搅拌容器和内构件几何特征、流体性质、搅拌器转速等。⒌搅拌器在容器内安装方式:图8-19,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。不同方式安装的搅拌机产生的流型也各不相同。22流体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下二个循环流动。(a)径向流图8—18搅拌器与流型(a)径向流23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8—18搅

7、拌器与流型(b)轴向流24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8—18搅拌器与流型(c)切向流25图8—19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26⒍流动特性:搅拌器→对流体产生剪切作用: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。循环作用:与混合时间、传热、固体的悬浮等相关。剪切型叶轮:输入液体的能量主要用于对流体的剪切作用,如径向涡轮式、锯齿

8、圆盘式等。循环型叶轮:输入流体的能量主要用于对流体的循环作用,如框式、螺带式、锚式、桨式、推进式等27按流体流动形态轴向流搅拌器径向流搅拌器按结构分为