《搅拌器的选择》PPT课件

1、搅拌器的选择，化学反应过程和设备，能力目标，1。能够选择合适的煽动者，知识目标，1。了解搅拌罐中的流动和混合，2。了解搅拌器的类型特征。了解搅拌器的选择原则和主要内容。搅拌液体的流动特性。搅拌器的选型，搅拌器，1。搅拌器和流动特性，定义，功能，搅拌器，也称为搅拌桨或叶轮，是搅拌反应器的关键部件，提供过程所需的能量和合适的流动状态。原理：当搅拌器旋转时，它将机械能传递给流体，在搅拌器附近形成一个高湍流度的充分混合区，并产生高速射流推动液体在搅拌容器中循环。流型，流体循环流动的方式。流型、流型与搅拌的关系，以及流型与搅拌效果和搅拌效率的关系非常密切。搅拌器的改进和新搅拌器的开发通常从流型开始。流型

2、的决定性因素取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内部构件的几何特征以及流体性质和搅拌器速度等因素。安装在混合器顶部的垂直圆筒中有三种基本的流动模式：径向流、轴向流、切向流、流型、径向流，当它撞击容器壁时，它被分成两股流，分别向上和向下流动，然后不经过叶片而返回叶片端，形成两个循环流。(a)径向流动，图1中的混合器和流动模式(a)径向流动，流体流动方向平行于搅拌轴，并且流体被桨叶推动，这使得流体向下流动，然后当它遇到容器底部时向上流动，形成上下循环流动。(b)轴向流动，图2搅拌器和流动模式(b)轴向流动，(b)在没有挡板的容器中，流体绕轴旋转，当流速高时，液体表面将形成涡流，从叶片外围吸入叶片区域的流

3、体流速非常小，导致混合效果差。(3)切向流，图3混合器和流型(3)切向流，上述三种流型通常同时存在，轴向流和径向流在混合中起主要作用，切向流应该被抑制。挡板可以减弱切向流，增强轴向流和径向流。除了安装在中心的搅拌器外，还有偏心、底部插入、侧面插入、倾斜插入和水平安装方法。以不同方式安装的混合器产生不同的流动模式。图4容器内搅拌器的安装方式：(a)垂直偏心式，(b)底塞式，(c)侧塞式，(d)斜塞式，(e)水平式，挡板和导流管，(1)挡板，以消除涡流，提高混合效果。物料粘度小，搅拌速度快，液体随桨叶旋转，在离心力的作用下，液体冲到内壁面上升，中部液面下降形成涡流，称为涡流区。结果，随着旋转速度的

4、增加，涡流中心凹入以与桨叶接触，并且外部空气进入桨叶并被吸入液体中，这降低了其密度和混合效果。通常，四个挡板均匀地安装在容器的内壁上，宽度为容器直径的1/121/10。当挡板的数量和宽度增加且功耗不再增加时，全挡板状态称为全挡板状态。全挡板条件与挡板的数量和宽度有关。搅拌容器中的传热盘管可以部分或全部代替挡板，当安装垂直换热管时，通常不能安装挡板。图5中的挡板、导流管、具有上开口和下开口的圆筒安装在容器中，并在搅拌和混合中起导向作用。涡轮或桨式搅拌器的尾水管位于叶片上方。(2)螺旋桨式搅拌器的尾水管套在叶片外或略高于叶片。图6尾水管的结构。当搅拌器放置在引流管下方且容器直径较大时，引流管的下端

5、直径应减小，以便下部开口小于搅拌器的直径。通常，尾水管的上端低于静态液位，并且在t形管上有孔或槽剪切与液-液搅拌系统中液滴的细化、固-液搅拌系统中固体颗粒的破碎和气-液搅拌系统中气泡的细化有关。当输入液体的能量主要用于剪切流体时，称为剪切叶轮，如径流式涡轮、锯齿盘等。流动特性搅拌器从电机获得机械能，推动物料(流体)运动。搅拌器对流体有两种作用，剪切和循环。循环与混合时间、传热和固体悬浮有关。当搅拌器输入的流体能量主要用于流体循环时，称为循环叶轮，如框架式、螺旋带式、锚式、桨式和推进式。2。搅拌器分类，图谱和典型搅拌器特性，1。搅拌器的分类，根据流体流动模式，轴流式搅拌器和径流式搅拌器，根据结构

6、分为平叶片，折叠叶片和螺旋叶片，桨叶，涡轮，框架和锚定叶片都有平叶片和折叠叶片结构，螺旋桨，螺旋和带状叶片是螺旋叶片低粘度流体的搅拌器，高粘度流体的搅拌器，低粘度流体的搅拌器包括：推进型，细长叶片螺旋桨，桨叶型，开式涡轮型，盘式涡轮型，Brumakin型，板框桨叶型，三叶片后弯型，MIG和高粘度流体搅拌器包括锚式、框架式、锯齿盘式、螺旋桨式、螺旋带式(单螺杆带和双螺杆带)、螺旋带式等。图7搅拌器流型分类图搅拌反应设备中广泛使用的桨式搅拌器、螺旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器和锚式搅拌器，据统计约占搅拌器总数的7580%。2.几种常用的混合器：1 .桨叶式搅拌机桨叶结构最简单，由扁钢制成，用焊接或螺栓

7、固定在轮毂上。叶片的数量为2、3或4个，叶片形式可分为两种：平叶片型和折叠叶片型。图8桨式搅拌器和桨式搅拌器主要用于搅拌高粘度流体，促进流体的上下交换，取代价格昂贵的螺旋叶轮，可以获得良好的效果。液-液系统用于防止分离并使罐内温度均匀，而固-液系统主要用于防止固体沉淀。主要用于流体循环，由于在相同排量下，折叠叶型的功耗小于平叶型，运行成本较低，所以轴流式叶片使用较多。桨式搅拌器的转速一般为20100转/分钟，最高粘度为20帕。常用参数见表17-5。缺点，不能用于气液分散操作中以保持气体和精炼为目的。表1桨式搅拌器的常用参数，注：n速度；叶片末端线速度；Bn叶的数量；d搅拌器直径。容器内径：铰链

8、角。2.推进搅拌器(也称为船用螺旋桨)常用于低粘度流体。标准的螺旋桨式搅拌器有三个叶片，其螺距等于桨叶直径D。它的直径很小，d/D=1/41/3，叶尖速度一般为710米/秒，最高可达15米/秒。图9螺旋桨式搅拌器，螺旋桨式搅拌器，特点流体的紊流度不高，循环量大，结构简单，制造方便。搅拌时，流体从桨叶上方吸入，并从下方以圆柱螺旋形状排出。当流体到达容器底部，然后沿着壁回到桨叶上方时，它轴向流动。循环性能好，剪切作用小，属于循环搅拌器、低粘度、大流量场合。搅拌功率越小，搅拌效果越好。主要用于混合液-液体系，使温度均匀，防止低浓度固-液体系中的污泥沉降等。改进之处是在容器内安装挡板，搅拌轴偏心安装，

9、搅拌器倾斜，防止形成涡流。常见参数见表17-6和表2螺旋桨搅拌器的常见参数涡轮搅拌器(也称为透明叶轮)是一种广泛使用的搅拌器，能有效地完成几乎所有的搅拌操作，并能处理各种粘度的流体。参见图10。图10涡轮搅拌器，涡轮搅拌器，tu叶片数为2片、4片，圆盘型包括：平圆盘叶片、斜圆盘叶片、弯曲圆盘叶片等。叶子的数量通常是6片。为了改善流动条件，有时叶片被制成凹形或箭头形。涡轮搅拌器有很大的剪切力，可以使流体胶束分散得很细。适用于低粘度至中粘度流体的混合、液-液分散和液-固悬浮，促进良好的传热传质和化学反应。直叶片剪切效果好，属于剪切搅拌器。弯曲叶片是指叶片向流动方向弯曲，这可以降低功耗，适用于混合含

10、有易碎固体颗粒的流体。表3涡轮搅拌器的常用参数，4锚式搅拌器，结构简单。它适用于混合粘度低于100帕的流体。当流体的粘度为10100帕时，可以在锚桨的中间增加一个十字桨，这是一个框架混合器，以增加容器中间的混合。图11锚式搅拌器、锚式搅拌器、锚式或框架式搅拌桨的搅拌效果不理想，仅适用于搅拌要求较低的场合。由于锚式搅拌器靠近容器壁的速度比其他搅拌器的速度大，可以获得较大的表面传热系数，因此经常用于传热和结晶操作。常用于搅拌高浓度料浆和沉降料浆。当搅拌粘度大于100帕的流体时，应采用螺旋带或螺旋型。表4锚式搅拌器的常用参数，3。选择搅拌器时，除满足工艺要求外，还应考虑低能耗、低运行成本和制造、维护、检修方便等因素。混合器的选择一般从三个方面考虑：混合目的、物料粘度和混合容器容积。仅考虑混合目的的混合器选择见表5。1.根据搅拌目的进行选型。常用的搅拌器选择方法：表5搅拌目的和推荐的搅拌器形式，表5搅拌目的和推荐的搅拌器形式(续)，2。根据搅拌器类型和适用条件进行选型。推式搅