反应釜搅拌器选型指南.pdf

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1、搅拌器的选型搅拌器是反应釜的重要组成部分，是一种广泛应用的操作单元，它的复杂性在于它的原理要涉及流体力学、传热、传质和化学反应等多种过程。一、搅拌器在化工生产中的用途化工生产的各种工艺过程涉及到各种不同特性的物料，各种不同的搅拌目的，所选的搅拌器不同，工艺过程种类多，搅拌的用途也多。1、液体的互溶两种或多种液体的互溶、混合，但是均相液体的搅拌又应区分均相液体混合物中是否发生化学反应，对于没有化学反应的情况，通常称为互溶液体的调和或调匀。对于两种或数种互溶液体间存在化学反应的情形，为了加速反应或使反应完

2、全，也应进行搅拌。2、互不相容液体的分散这种操作目的是互不相溶的液体相互接触，相互充分分散，以有利于传质或换学反应，或制备悬浊液和乳化液。搅拌的作用是使液滴细化，增大相对接触面积。3、气液相的接触这种搅拌使气体成为细微气泡，在液相中均匀分散，形成稳定的分散质，或增强液体吸收气体，或加快气液相发展化学反应等。4、固液相的分散顾叶祥的搅拌用途较广，有时是制备均匀悬浮液，有时是固体的溶解，有时是固液相间发生化学反应，有时是固相在液体中洗涤，有时是从饱和液体中析出晶体等。5、加强传热有些液体反应的时候需要加热

3、或者冷却，通过搅拌提高液体的传热速度或者使液体的温度更均匀。二、搅拌器的形式搅拌过程对搅拌器的要求各有不同，搅拌过程的情况千差万别，使搅拌器的形式也多种多样，下面是几种常用的搅拌器：1、推进式搅拌器推进式搅拌器常用整体铸造，加工方便，结构类似于轮船的螺旋推进器，常有三片桨叶组成。推进式搅拌器直径取反应釜内经的1/4～1/3，切向线速度可达5～15m/s，转速为300～600rpm，最高转速可达1750rpm。一般说小直径取高转速，大直径取低转速。搅拌时能使物料在反应釜内循环流动，所起的作用以容积循环为

4、主，剪切作用小，上下翻腾效果好，但采用挡板或者导流筒则轴向循环更强。2、桨式搅拌器桨式搅拌器是一种结构和加工都非常简单的搅拌器，共两片桨叶，桨叶安装形式可分为平直叶和折叶两种，平直叶就是叶面与旋转方向互相垂直，折叶则是叶面与旋转方向呈一定的倾斜角度。桨式搅拌器直径取反应釜内经的1/3～4/5，一般取1/2，不宜采用太长的桨叶，因为搅拌器消耗的功率与桨叶直径的五次方成正比。桨式搅拌器的运转速度较慢，转速一般为20～80rpm，圆周速度在1.5～3m/s范围内比较合适。平直叶搅拌器其低速时以水平环向流为主

5、，速度高时为径流型；有挡板时为上下循环流；折叶搅拌器有轴向分流、径向分流和环向分流，一般在层流、过度流状态时操作。在料液层比较高的情况下，装有几层桨叶，相邻两层桨叶常交叉成90°角安装。在一般情况下，几层桨叶安装位置如下：一层安装在下封头对接环焊缝高度处；二层的话，一层安装在下封头对接环焊缝高度处；另一层安装在下封头对接环焊缝与液面的中间的二分之一处或者稍高处；三层的话，一层安装在下封头对接环焊缝高度处，另一层安装在液面下约200mm处，中间再安装一层。3、涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器有开启式的和带圆盘式

6、的，桨叶分为平直叶和弯叶两种。搅拌叶一般和圆盘焊接或者用螺栓连接，也有铸造而成的。蜗轮式搅拌器直径取反应釜内经的1/5～1/2，一般取1/3，桨叶一般为6片，其切向线速度为4～10m/s，转速为10～300rpm，最高转速可达600rpm。涡轮式搅拌器使流体均匀的由垂直方向运动改变为水平方向运动，自涡轮流出的高速液流沿圆周运动的切线方向散开，使在整个液体内得到激烈的搅拌，当采用挡板时带圆盘涡轮式搅拌器的流体以桨叶为界限形成上下两个循环流，折叶的有轴向分流。圆盘上下的液体混合不如开启涡轮式。4、框式和锚

7、式搅拌器框式搅拌器可以视为桨式搅拌器的变形，水平的桨叶与垂直的桨叶连成一体成为刚性的框架，结构比较坚固，当这种搅拌器底部形状和反应釜下封头形状相似时，常称为锚式搅拌器。搅拌器一般用扁钢或者角钢弯制。框式或锚式搅拌器的框架或锚架直径往往较大，通常其直径取反应釜内经的2/3～9/10，其切向线速度为0.5～1.5m/s，转速为30～80rpm，最高转速可达100rpm左右。一般为层流状态操作。又是为了增大搅拌范围，在桨上增加立叶和横梁。5、螺带式搅拌器螺带式搅拌器专用于高粘度液体的搅拌。搅拌器是由钢带按一

8、定螺距旋形绕成，钢带的外沿常做成几乎贴近釜内壁，与釜内壁的间隙很小，故搅拌时能不断将粘于釜壁的沉积物料刮掉。一般转速较低，约0.5～50rpm，其线速度小于2m/s。运转时，液体成轴流型，一般是液体沿釜壁螺旋上升再沿桨轴而下，属层流状态操作。6、其他形式搅拌除上述五种搅拌外，还有很多种搅拌器。例如：螺杆式、布尔马金式、三叶后掠式、圆筒式、行星式搅拌器等。螺杆式搅拌器一般直径不大，只有反应釜内经的2/5～1/2，转速为0.5～50rpm，流动状态与螺带式搅