反应器搅拌的选择发表时间：2024-03-18 12:52
反应器搅拌的选择 朗净科技
反应器是工业生产中必不可少的设备，它是可以适应物理或化学反应的容器，通过对反应器结构的设计，从而实现生产过程中：加热、蒸发、冷却、低高速的混配功能。目前反应釜广泛适用于：农药、化工、医药、食品、橡胶、石油等行业中，用来完成硫化、硝化、氢化、聚合、缩合等工艺过程，材质多为：不锈钢、钛、碳锰钢及其他复合材料。 反应器搅拌器的选择 由于反应器内溶液的粘稠度不同，对搅拌状态有很大的影响，我们根据反应釜内搅拌介质的粘稠程度来选择搅拌器是一种基本方法。随着溶液粘稠度从低到高，适用的搅拌器类型顺序为：推进式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式等。 推进式 推进式搅拌器的循环性能好，剪切作用不大，属于循环型搅拌器。是石油、化工、冶金、纺织、食品、医药、卫生、环保、生化实验室、分析室、教育科研等的必备工具。用于粘度低、流量大的场合，用较小的搅拌功率，能获得较好的搅拌效果。还用于用于液-液系混合、使温度均匀，在低浓度固-液系中防止淤泥沉降等。
涡轮式 是一种应用范围较广的搅拌器，能处理粘度范围很广的流体。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动，适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分散的很细，适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液-液分散、液-固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化学反应。
桨式 液-液系中用于防止分离、使罐的温度均一。固-液系中多用于防止固体沉降。主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶氏比平叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使用较多。也用于高粘流体搅拌，促进流体的上下交换，代替价格高的螺带式叶轮，能获得良好的效果。
锚式 适用于粘度在100Pa·s以下的流体搅拌，当流体粘度在10~100Pa·s时，可在锚式桨中间加一横桨叶，即为框式搅拌器，以增加容器中的混合。
螺带式 螺带式搅拌器通常是在层流状态下操作，专门用于搅拌高粘度液体(200～500Pa·S)及拟塑性流体
搅拌器选择方法 最佳的反应釜搅拌器选型方法最好具备两个条件：一是选择结果合理，一是选择方法简便. 而这两点却往往难以同时兼顾，我们从反应器搅拌操作目的分析了对搅拌的要求，诸如某过程要求对流循环好或者某过程要求剪切力强等等，进而分析了搅拌器的功能，在此基础上就可根据搅拌目的来选择反应器搅拌器的型式，最终要根据具体的工况选用最佳的方案。 01 根据搅拌介质粘度来选择 由于液体的粘度对搅拌状态有很大的影响，所以这是一种基本的选择方法。几种典型的搅拌器都随粘度的高低而有不同的使用范围。随粘度增高的各种搅拌器使用顺序为推进式、涡轮式、浆式、锚式和螺带式等，这里对推进式的分得较细，提出了大容量液体时用低转速，小容量液体时用高转速。 这个选型不是绝对地规定了使用浆型的限制，实际上各种浆型的使用范围是各有长处，例如浆式由于其结构简单，用挡板可以改善流型，所以在低粘度时也是应用得较普遍的。而涡轮式由于其对流循环能力、湍流扩散和剪切力都较强，几乎是应用最广的一种浆型。 02 根据搅拌过程的目的与搅拌器造成的流动状态选择 该过程所适用的浆型是一种比较合用的方法。推荐把浆型分成快速型与慢速型两类，前者在湍流状态操作，后者在层流状态操作。选用时根据搅拌目的及流动状态来决定浆型及挡板条件，流动状态的决定要受搅拌介质的粘度高低的影响。 其使用条件比较具体，不仅有浆型与搅拌目的，还有推荐的介质粘度范围、搅拌转速范围和槽的容量范围。它的优点还在于根据不同搅拌过程的特点划分了浆型的使用范围，使得选型更加具体。 下面对其几个主要的过程再作说明 低粘度均相液体混合，是难度最小的一种搅拌过程，只有当容积很大且要求混合时间很短时才比较困难。由于推进式的循环能力强且消耗动力少，所以是最合用的。而涡轮式因其动力消耗大，虽有高的剪切能力，但对于这种混合的过程并无太大必要，所以若用在大容量液体混合时，其循环能力就不足了。 对分散操作过程，涡轮式因具有高剪切力和较大循环能力，所以最为合用，特别是平直叶涡轮的剪力作用比折叶和弯叶的剪力作用大，就更为合适。推进式、浆式由于其剪切力比平直叶涡轮式的小，所以只能在液体分散量较小的情况下可用，而其中浆式很少用于分散操作。分散操作都有挡板来加强剪切效果。 固体悬浮操作以涡轮式的使用范围最大，其中以开启涡轮式为最好。它没有中间的圆盘部分，不致阻碍桨叶上下的液相混合，而且弯叶开启涡轮的优点更突出，它的排出性好、桨叶不易磨损，所以用于固体悬浮操作更我合适。推进式的使用范围较窄，固液比重差大或固液比在50%以上时不适用。使用挡板时，要注意防止固体颗粒在挡板角落上的堆积。 一般固液比较低时，才用挡板，而折叶开启涡轮、推进式都有轴向流，所以也可以不用挡板。 气体吸收过程以圆盘式涡轮最合适，它的剪切力强，而且圆盘的下面可以存住一些气体，使气体的分撒更平稳，而开启涡轮就没有这个优点。浆式及推进式对气体吸收过程基本上不合用，只有在少量以吸收的气体要求分散度不高时还能应用。 带搅拌的结晶过程是很困难的，特别是要求严格控制结晶大小的时候。一般是小直径的快速搅拌，如涡轮式，适用于微粒结晶，而大直径的慢速搅拌，如浆式，可用于大晶体的结晶。 选型的资料比较多，但是由于影响搅拌过程的因素复杂，各自实验的重点不同，彼此的结论也有不相一致的地方。如有的资料介绍某种浆型应用范围窄，而另外的资料则介绍得应用范围宽。这也说明多数情况下的选型不是绝对的，使用范围也是有弹性的。 目前的选型方法多数是根据实践经验，选择习惯应用的浆型，再在常用范围内决定搅拌器的各种参数。也有通过小型试验，取得数据，进行比拟放大的设计方法。不论哪种做法，都离不开最初的根据搅拌目的来选择反应器搅拌器类型这一步。所以一个完整的选型方案必须满足经济与安全的要求根据具体工况最后确定最佳方案。 实际选用时，可根据流动状态、搅拌目的、搅拌容量、转速范围及液体最高黏度等，查下表确定。
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