化工生產過程中,通常用到的攪拌器種類有槳式攪拌器、渦輪式攪拌器、推進式攪拌器、錨式攪拌器、框式攪拌器、螺帶式攪拌器等。
各類攪拌器由于其構造,性能等差異,使其能夠分別適用于化工生產中各種不同的工況。槳式攪拌器又可分為平直葉和折葉攪拌器兩種。這類攪拌器的結構和加工都比較簡單。為大型低速攪拌器,適用于低、中等粘度物料的混合及促進傳熱,可溶固體的混合與溶解等場合。渦輪式攪拌器又可分為開啟渦輪式和圓盤渦輪式兩類,每類又可分為平直葉、折葉、后彎葉三種。渦輪式攪拌器外形結構上與槳式攪拌器類似,只是葉片較多。旋轉時有較高的局部剪切作用,能得到高分散度微團,適用于氣液混合及液液混合或強烈攪拌的場合。就開啟式和圓盤式相比較而言,其構造上差異造成開啟式比圓盤式循環流量更大,軸向混合效果更好。推進式攪拌器也常被稱為旋槳式攪拌器。顧名思義,其葉片形式類似于輪船上的螺旋槳。轉速較高,為 100~800r/min。運轉時產生較大的軸向循環流量,宏觀混合效果較好,適用于均相液體混合等攪拌不是非常強烈的以宏觀混合為目的的攪拌場合,常用于低粘度料液 (μ<2000cP)的混合??蚴綌嚢杵鞯臄嚢柰饩壟c釜壁間隙很小,d/D為 0.9~0.98,此特點使得攪拌時物料不易產生死區。轉速為 1~100r/min,為低速攪拌器,只產生切線流,剪切作用小,無軸向混合,適用于高粘度物料的攪拌。如精細化工產品涂料油漆、化妝品的生產過程中常用到此類攪拌器。
攪拌器是使液體、氣體介質強迫對流并均勻混合的器件。攪拌器的類型、尺寸及轉速,對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來,渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利,而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉速的攪拌器,功率主要消耗于總體流動,有利于宏觀混合。小直徑、高轉速的攪拌器,功率主要消耗于湍流脈動,有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關的復雜問題,至今只能通過逐級經驗。
一般在北方地區夜間溫度-40℃以下,齒輪傳動的側攪拌器,齒輪箱里面的機油容易凍住,為了不影響使用,需要在齒輪箱上做保溫套或者電阻絲加熱。機箱的油也要經常更換。另外,側攪拌器在一段時間不用之后,吸收塔內的沉淀物如果過多,把側攪拌器的葉片蓋住,機器啟動的時候突然加速,而葉片卻動不了。這樣就容易造成側攪拌器葉片損壞。在塔內損壞攪拌器葉片,這個問題就嚴重了。如果是用皮帶傳動的側攪拌器,當葉片動不了的時候,皮帶輪就會打滑。保護了葉片,這個時候可以采取其他措施將沉淀物吸出,再進行攪拌。
框式攪拌器根據不同介質的物理學性質、容量、攪拌目的選擇相應的攪拌器,對促進化學反應速度、提高生產效率能起到很大的作用。框式攪拌器一般使用于粥狀物料的攪拌,攪拌轉數以60-130r/min為宜。
框式攪拌器可視為槳式攪拌器的變形,其結構比較堅固,攪動物料量大。如果這類攪拌器底部形狀和反應釜下封頭形狀相似時,通常稱為錨式攪拌器。框式攪拌器直徑較大,一般取反應器內徑的2/3~9/10,50~70r/min??蚴綌嚢杵髋c釜壁間隙較小,有利于傳熱過程的進行,快速旋轉時,攪拌器葉片所帶動的液體把靜止層從反應釜壁上帶下來;慢速旋轉時,有刮板的攪拌器能產生良好的熱傳導。這類攪拌器常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。
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