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反应釜中的搅拌器有哪些分类,各有什么特点?
点击次数:533 更新时间:2023-01-17
 
反应器是一种实现反应过程的设备,用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶。作用是为了加快反应速度、加强混合及强化传质或传热效果等。它由搅拌器和搅拌轴组成,用联轴器与传动装置连成一体。
 
搅拌器是实现搅拌操作的主要部件,其主要的组成部分是叶轮,它随旋转轴运动将机械能施加给液体,并促使液体运动。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体在搅拌容器内循环流动。
 
反应釜搅拌器的分类有很多,其中,桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在搅拌反应设备中应用较为广泛。
 
1、桨式搅拌器
由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的转速较低,一般为20~80 r/min。桨式搅拌器直径取反应釜内径Di/3~2/3,桨叶不宜过长,当反应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。
主要应用:桨式搅拌器适用于流动性大、粘度小的液体物料,也适用于纤维状和结晶状的溶解液,物料层很深时可在轴上装置数排桨叶。折叶式比平直叶式功耗少,操作费用低,故折叶桨使用较多。
 
2、推进式搅拌器
搅拌时能使物料在反应釜内循环流动,所起作用以容积循环为主,剪切作用较小,上下翻腾效果良好。当需要有更大的流速时,反应釜内设有导流筒。
标准推进式搅拌器有三瓣叶片,其螺距与桨直径d相等。推进式搅拌器直径约取反应釜内径Di的1/4~1/3,300~600 r/min,搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。
特点:
轴向流搅拌器;
循环量大,搅拌功率小;
结构简单、制造方便;
常用于低粘流体中。
 
3、涡轮式搅拌器
涡轮搅拌器速度较大,300~600 r/min。直叶和弯叶涡轮搅拌器主要产生径向流,折叶涡轮搅拌器主要产生轴向流。
涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时,搅拌效率较高,搅拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。
 
4、锚式搅拌器
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,以增加容器中部的混合。
特点:
结构简单,制造方便;
适用于粘度大、处理量大的物料;
易得到大的表面传热系数;
可减少“挂壁”的产生。
 
应用案例
技术文献
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