机械搅拌反应器

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1、第十三章机械搅拌反应器化工设备机械基础机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、涂料、食品、冶金、废水处理等行业。§13-1反应釜的总体结构9/16/20212青岛科技大学机电工程学院应用化学反应、生物反应、混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。结构组成——搅拌容器和搅拌机两大部。由筒体、换热元件及内构件组成由搅拌器、搅拌轴及其密封装置、传动装置等组成§13-1反应釜的总体结构9/16/20213青岛科技大学机电工程学院1—电动机；2—减速

2、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13-1通气式搅拌反应器典型结构§13-1反应釜的总体结构9/16/20214青岛科技大学机电工程学院13.1.1搅拌容器结构圆筒体，封头（椭圆形、锥形和平盖，椭圆形封头应用最广）。各种接管，满足进料、出料、排气等要求。加热、冷却装置：设置外夹套或内盘管。上封头焊有凸缘法兰，用于搅拌容器与机架的连

3、接。§13-1反应釜的总体结构9/16/20215青岛科技大学机电工程学院传感器，测量反应物的温度、压力、成分及其它参数。支座，小型用悬挂式支座，大型用裙式支座或支承式支座。7.装料系数（对容积而言），通常取0.6～0.85。有泡沫或呈沸腾状态取0.6～0.7；平稳时取0.8～0.85。容积直立式搅拌容器卧式搅拌容器筒体和下封头两部分容积之和筒体和左右两封头容积之和§13-1反应釜的总体结构9/16/20216青岛科技大学机电工程学院表13-1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.

4、85发酵罐类发酵液1.7～2.5§13-1反应釜的总体结构9/16/20217青岛科技大学机电工程学院换热元件夹套内盘管优先采用夹套，减少容器内构件，便于清洗，不占有效容积。§13-1反应釜的总体结构13.1.2换热元件夹套内盘管9/16/20218青岛科技大学机电工程学院一、夹套结构夹套在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间。此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容器内的物料。结构型式整体夹套型钢夹套半圆管夹套蜂窝夹套等§13-1反应釜的总体结构9/16/20219青岛科技大学机电工程学院表13-2各种碳钢夹套的适用温度和压力

5、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式2002502.54.0半圆管夹套3506.4§13-1反应釜的总体结构9/16/202110青岛科技大学机电工程学院圆筒和下封头都包有夹套，传热面积大，最常用结构1.整体夹套圆筒型U型传热面积较小，适用于换热量要求不大的场合§13-1反应釜的总体结构9/16/202111青岛科技大学机电工程学院ttjDDDjDjttjDDDjDj图13-2整体夹套(a)圆筒型(b)U型§13-1反应釜的总体结构9/16/202112青岛科技大学机电工程学院连接

6、方式可拆卸式不可拆卸式用于夹套内载热介质易结垢、需经常清洗的场合。夹套肩与筒体的联接处，做成锥形的称为封口锥，做成环形的称为封口环，见图18—3。§13-1反应釜的总体结构9/16/202113青岛科技大学机电工程学院图13-3夹套肩与筒体的连接结构(a)封口锥(b)封口环§13-1反应釜的总体结构9/16/202114青岛科技大学机电工程学院t1t1t2t2t1d1d1封口环图13-4夹套底与封头连接结构封口锥§13-1反应釜的总体结构9/16/202115青岛科技大学机电工程学院介质流通特点载热介质流经夹套与筒体的环形面积，流道面积大、流速低、传热性能差。提高传热效率的

7、措施：①在筒体上焊接螺旋导流板，减小流道截面积，增加冷却水流速；②进口处安装扰流喷嘴，使冷却水呈湍流状态，提高传热系数；③夹套的不同高度处安装切向进口，提高冷却水流速，增加传热系数。§13-1反应釜的总体结构9/16/202116青岛科技大学机电工程学院2．型钢夹套构成——角钢与筒体焊接组成，见图13—5。结构沿筒体外壁轴向布置沿筒体外壁螺旋布置型钢的刚度大，弯曲成螺旋形时加工难度大§13-1反应釜的总体结构9/16/202117青岛科技大学机电工程学院图13-5型钢夹套结构(a)螺旋形角钢互搭式(b)角钢螺旋形缠