《搅拌设备选型》PPT课件.ppt

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1、1.1物体的受力分析及其平衡条件第6章搅拌设备选型6.1概述6.2搅拌的目的以液体为主体的搅拌操作，常常将被搅物料分为液-液、气-液、固-液、气-液-固等四种情况。搅拌的目的促进混合——液-液混合、固-液悬浮、气-液分散、液-液分散、液-液乳化；促进传热、传质、化学反应——加热、冷却、萃取、吸收、溶解、结晶、聚合；搅拌设备的操作目的主要表现为使不互溶的液体混合均匀，制备均匀混和液、乳化液，强化传质过程；使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应；制备均匀悬浮液，促使固体加速溶解、浸取或液－固化学反应；强化传热，防止局部过热或过冷。6.3搅拌设备的基本结构

2、6.3搅拌设备的基本结构1-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6.4搅拌容器1.内容器（釜体）组成结构筒体：圆筒形封头：碟形或椭球形封头、锥形封头、平盖开孔接管：进料、出料、排气、测温、测压、凸缘法兰（焊在上封头，用于搅拌容器与机架的连接）6.4搅拌容器安放方式立式釜常压：平底釜（容易产生应力集中

3、，故而不应用于压力釜）物料对环境无污染，且对尘埃不敏感：敞口淤浆：锥形封头（出料方便）卧式釜（通常半釜操作）常用于气－液传质过程（气液接触面积大）：气-液吸收、聚合物（高粘系）脱挥常用于粉体混合卧式设备有单轴的也有双轴的——自清洁效果当搅拌高粘液体时，若叶轮端部与槽壁有一定的间隙，则高粘液体会滞流于间隙中——刮壁式搅拌设备6.4搅拌容器6.4搅拌容器几何尺寸的确定容积V——由装料系数决定直立式搅拌容器——指内筒体和下封头两部分容积之和；卧式搅拌容器——指筒体和左右两封头容积之和。沸腾或起泡：0.6-0.7平稳：0.8-0.856.4搅拌容器筒体的高径比H

4、/D——由装液高径比HL/D和装料系数决定装液高径比对搅拌功率、传热和物料搅拌反应特征均有影响物料性质搅拌特性搅拌器层数反应特征传热特性聚合釜为何HL/D这么大？壁厚——由强度决定6.4搅拌容器2.换热元件：夹套和内盘管当夹套的换热面积能够满足传热要求时，应优先选用夹套，以减少容器的内构件，便于清洗，且不占用有效体积夹套整体夹套型钢夹套半管夹套蜂窝夹套螺旋板式夹套6.4搅拌容器整体夹套冷却水下进上出、加热蒸气上进下出在用液体作为传热介质时，为强化传热效果，还可在夹套空间设置螺旋导流板搪玻璃釜，夹套内不能安置螺旋导流板，为了强化传热，在水的入口处安装扰流

5、喷嘴，促使水进行湍动半管夹套（耐压，表面传热系数提高1/3，且提高了夹套的强度）蜂窝夹套（减小筒体壁厚，强化传热）螺旋板式夹套对于大型搅拌釜式反应器而言，其单位容积的生产能力往往由反应器的传热能力所决定。6.4搅拌容器空心夹套螺旋导流板夹套喷嘴半管夹套内部夹套6.4搅拌容器氯乙烯悬浮聚合釜间歇分批式操作——规模效应——反应器大型化（200M3）聚合压力8个大气压常规釜（国产80M3）釜壁31mm蜂窝夹套（日本神钢泛技术公司内部夹套）双壳夹套（住友重机）6.4搅拌容器盘管6.4搅拌容器螺旋形盘管夹套无法满足传热要求或无法采用夹套传热（釜内壁衬有橡胶等隔热材

6、料）时，可利用盘管传热竖式蛇管浸没在物料中，热量损失小，传热效果好，对称布置的竖式蛇管还能起到挡板的作用内冷管数量多时，检修麻烦，尤其是物料含有较多固体颗粒或比较粘稠时，容易形成堆积和挂料，严重影响传热效率然而当反应物系不易产生粘附物时，使用大量内冷管撤去反应热是非常有效的手段。生产丁苯橡胶的乳液聚合反应釜，容积30M3，32根×13组＝416根内冷管，传热面积114M26.5搅拌器1.流型轴向流、径向流和切向流轴向流与径向流对混合起主要作用，而切向流应加以抑制。采用挡板可削弱切向流，增强轴向流和径向流6.5搅拌器2.搅拌器的分类按搅拌器的桨叶结构分类平

7、叶、斜（折）叶、弯叶、螺旋面叶式搅拌器按搅拌器的用途分类低粘流体用搅拌器、高粘流体用搅拌器按流体流动形态分类轴向流搅拌器、径向流搅拌器以及混合流搅拌器6.5搅拌器搅拌器图谱6.5搅拌器3.搅拌器的选用原则搅拌操作涉及流体的流动、传质和传热，所进行的物理和化学过程对搅拌效果的要求也不同，至今对搅拌器的选用仍带有很大的经验性。选型一般从三个方面考虑——搅拌目的、物料粘度和搅拌容器的容积大小。此外，还应考虑功耗低、操作费用省，以及制造、维护和检修方便等因素6.5搅拌器4.搅拌器的选用举例如按介质的粘度选型对于低粘度介质，用小直径高转速的搅拌器就能带动周围的流体

8、循环，并至远处；可选用传统的推进式、桨式、涡轮式等搅拌器。而高粘度介质的流体则不