《攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合（60頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2021年 5月 24日 星 期 一 第 五 章 攪 拌 聚 合 釜 內(nèi) 流 體 的 流 動 與 混 合 2021年 5月 24日 星 期 一 機 械 攪 拌 式反 應 器n第 一 節(jié) 概 述 2021年 5月 24日 星 期 一 機械攪拌反應器 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一 接 管 等 ）（ 支 座 、 人 孔 、 手 孔 、其 它 結(jié) 構(gòu) 傳 動 裝 置密 封 裝 置攪 拌 器攪 拌 軸攪 拌 機 內(nèi) 構(gòu) 件換 熱 元 件筒 體攪 拌 容 器總 體 結(jié) 構(gòu) 2021年
2、5月 24日 星 期 一 攪 拌 器 的 分 類 按 流 體 流 動 形 態(tài) 軸 向 流 攪 拌 器徑 向 流 攪 拌 器混 合 流 攪 拌 器按 攪 拌 器 葉 片 結(jié) 構(gòu) 平 葉折 葉螺 旋 面 葉按 攪 拌 用 途 低 粘 流 體 用 攪 拌 器高 粘 流 體 用 攪 拌 器 2021年 5月 24日 星 期 一 攪 拌 器 的 主 要 用 途 ： 混 合 ： 使 兩 種 或 多 種 互 溶 或 不 互 溶 液 體 技 工 藝 要 求 混 合 均 勻 ， 如 溶 液 、 懸 浮 液 、 乳 化 等 的 配 制 。 攪 拌 ： 使 物 料 強 烈 地 流 動 ， 以 提 高 傳 熱 、 傳
3、 質(zhì) 速 率 懸 浮 ： 使 小 固 體 顆 粒 在 液 體 中 均 勻 懸 浮 、 防 止 沉 降 等 。以 達 到 加 速 溶 解 、 分 散 ： 則 使 氣 體 、 液 體 在 流 體 中 充 分 分 散 成 細 小 的 氣泡 或 液 滴 ， 增 加 接 觸 面 ， 促 進 傳 質(zhì) 或 化 學 反 應 ， 并 滿足 聚 合 物 對 粒 度 的 要 求 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n 攪 拌 反 應 器 應 具 有 的 要 求 ： (1)推 動 液 體 流 動 ， 混 勻 物 料 。 (2)產(chǎn) 生 剪 切 力 ， 分 散 物 料 ， 并 使 之 懸 浮 。 (3)增 加 流
4、體 的 湍 動 ， 以 提 高 傳 熱 速 率 。 (4)在 高 粘 體 系 ， 可 以 更 新 表 面 ， 促 使 低 分 子 物 排 除 。 (5)加 速 物 料 的 分 散 和 合 并 ， 增 大 物 質(zhì) 的 傳 遞 速 率 。 2021年 5月 24日 星 期 一 由 于 體 系 的 粘 度 很 大 ， 攪 拌 轉(zhuǎn) 速 低 ， 物料 處 于 層 流 狀 態(tài) ， 不 可 能 有 明 顯 的 局 部剪 切 作 用 。 控 制 因 素 是 容 積 循 環(huán) 速 率 及低 轉(zhuǎn) 速 。 由 于 體 系 的 粘 度 大 ， 靠 單 一 的 徑 向 流和 軸 向 流 動 已 不 能 適 應 混 合 的
5、 需 要 ， 此時 需 要 有 較 大 的 面 積 推 動 力 。 隨 著 粘 度的 增 大 可 依 次 選 用 下 列 攪 拌 器 。 推 進 式 、 錨 式 、 螺 桿 、 螺 帶 、 特 殊 型高 粘 度 攪 拌 器 。 高 粘 度 體 系 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一 a-錨 式 bc-框 式 d-螺 帶 式 2021年 5月 24日 星 期 一 攪 拌 器 的 功 能提 供 工 藝 過 程 需 要 的 能 量 和 適 宜 的 流 動 狀 態(tài)1、 通 過 自 身 的 旋 轉(zhuǎn)把 機 械 能 傳 遞 給 流 體 ，形 成 槳 葉 附 近 高 湍
6、 流充 分 混 合 區(qū) 。 2、 推 動 流 體 沿 一 定的 路 徑 在 釜 內(nèi) 循 環(huán) 流 動 ，形 成 不 同 的 “ 流 型 ” 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一 n第 二 節(jié) 攪 拌 釜 內(nèi) 流 體 的 流 動 狀 況 流 體 的 流 動 狀 況 ， 簡 稱 流 況 ， 可 以定 義 為 “ 在 整 個 攪 拌 容 器 中 流 體 速度 向 量 的 方 向 ” 。 在 攪 拌 釜 中 流 體 的 流 況 可 以 分 為 兩個 層 次 ： 宏 觀 狀 況 與 微 觀 狀 況 ， 它們 對 攪 拌 效 果 起 著 不 同 的 作 用 。 2021
7、年 5月 24日 星 期 一 n 宏 觀 狀 況 流 動 也 稱 為 宏 觀 流 動 ， 而 微 觀 狀況 流 動 則 稱 為 微 觀 流 動 。 宏 觀 流 動 是 指 流 體 以 大 尺 寸 (凝 集 流 體 、 氣 泡 、液 滴 )在 大 范 圍 (整 個 釜 內(nèi) 空 間 )流 動 狀 況 ，所 以 也 稱 循 環(huán) 流 動 。 循 環(huán) 流 動 存 在 三 種 典 型 的 流 況 ， 徑 向 流 動 、軸 向 流 動 、 切 線 流 動 2021年 5月 24日 星 期 一 攪 拌 器 的 流 型軸 向 流 液 體 軸 向 流 入 ， 軸 向 流 出 特 點 ： 攪 拌 器 葉 片 與 旋
8、 轉(zhuǎn) 平 面 夾 角 小 于 90 如 ： 折 葉 槳 、 推 進 式 攪 拌 器徑 向 流 液 體 軸 向 流 入 ， 徑 向 流 出 特 點 ： 攪 拌 器 葉 片 與 旋 轉(zhuǎn) 平 面 夾 角 等 于 90 如 ： 平 槳 攪 拌 器切 向 流 物 料 粘 度 較 低 而 攪 拌 器 旋 轉(zhuǎn) 速 度 較 高 時 ， 液體 圍 繞 攪 拌 軸 作 旋 轉(zhuǎn) 運 動 。發(fā) 生 旋 轉(zhuǎn) 運 動 的 區(qū) 域 稱 為 “ 圓 柱 狀 回 轉(zhuǎn) 區(qū) ”為 消 除 圓 柱 狀 回 轉(zhuǎn) 區(qū) ， 通 常 在 釜 內(nèi) 設 置 擋 板 。 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一
9、2021年 5月 24日 星 期 一 微 觀 流 動 是 指 流 體 以 小 尺 寸 (小 氣 泡 、 液 滴 分 散成 更 小 的 液 滴 )在 小 范 圍 (氣 泡 、 液 滴 大 小 的 空間 )中 的 湍 動 狀 況 。 微 觀 流 動 是 由 于 攪 拌 槳 的 剪 切 作 用 而 引 起 的局 部 混 合 作 用 ， 它 促 使 氣 泡 、 液 滴 的 細 微 化 最后 由 于 分 子 擴 散 達 到 微 觀 混 合 。 微 觀 流 動 的 作 用 促 使 局 部 混 合 及 異 相 表 面 更新 ， 對 促 進 傳 熱 、 傳 質(zhì) 、 分 散 微 粒 也 有 利 。 在攪 拌 槳
10、 葉 葉 端 附 近 及 擋 板 處 是 微 觀 流 動 作 用 最強 烈 處 。 微 觀 流 動 也 稱 剪 切 流 動 ， 它 促 使 液 體細 微 化 達 到 分 散 作 用 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n 攪 拌 雷 諾 數(shù) 與 流 態(tài) 在 攪 拌 釜 內(nèi) ， 常 以 槳 葉 的 端 速 ND作 為 定 性 速 度 ，所 以 攪 拌 雷 諾 數(shù) 定 義 為 ： 攪 拌 雷 諾 數(shù) 不 僅 決 定 攪 拌 釜 內(nèi) 流 體 流 動 的 流 態(tài)(層 流 、 過 渡 流 、 湍 流 )， 而 且 對 攪 拌 器 的 特 性和 行 為 也 有 決 定 性 作 用 。 2021年 5
11、月 24日 星 期 一 n A區(qū) 間 (NRe 10) 液 體 僅 在 槳 葉 附 近 呈 滯 流 旋轉(zhuǎn) 流 動 ， 槳 葉 無 液 體 吐 出 ， 釜 內(nèi) 的 其 余 部 分 為液 體 停 滯 區(qū) (即 死 角 )。 n B區(qū) 間 (NRe l0) 當 雷 諾 數(shù) 達 數(shù) 十 時 ， 自 槳 葉端 開 始 有 吐 出 流 產(chǎn) 生 ， 并 引 起 整 個 釜 內(nèi) 流 體 的上 下 循 環(huán) 流 動 (可 能 尚 存 在 四 周 死 角 )， 此 時 處于 層 流 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n C區(qū) 間 (NRe l00 1000) 此 時 處 于 過 渡 流 態(tài) ，即 在 槳 葉
12、 周 圍 液 體 為 湍 流 狀 態(tài) ， 上 下 循 環(huán) 流動 為 滯 流 ， 隨 雷 諾 數(shù) 增 大 ， 其 湍 動 程 度 增 大 。 n D區(qū) 間 (NRe 1000) 整 個 釜 內(nèi) 的 上 下 循 環(huán) 流動 都 處 于 湍 流 狀 態(tài) 。 無 擋 板 時 會 引 起 旋 渦 , 有 擋 板 時 整 釜 會 處 于 湍 流 狀 態(tài) 。 當 槳 葉 直 徑D與 釜 徑 T之 比 D T 0.1時 ， 釜 內(nèi) 流 體 雖 為湍 流 狀 態(tài) ， 但 上 下 循 環(huán) 流 不 會 遍 及 整 個 釜 內(nèi) ，易 出 現(xiàn) 死 角 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n 攪 拌 槳 葉 的 動
13、力 特 性 、 循 環(huán) 特 性 、 混 合 特 性 ，分 別 用 無 因 次 準 數(shù) 表 示 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n 擋 板 與 導 流 筒 1 擋 板 當 流 體 粘 度 不 大 ， 攪 拌 轉(zhuǎn) 速 較 高 ， 而 且 槳 葉放 在 釜 的 中 心 線 時 ， 液 體 將 隨 著 槳 葉 旋 轉(zhuǎn) 的方 向 循 著 釜 壁 滑 動 ， 釜 內(nèi) 液 體 在 離 心 力 作 用下 涌 向 釜 壁 ， 使 液 面 沿 襲 壁 上 升 ， 中 心 部 分的 液 面 下 降 ， 形 成 一 個 漩 渦 ， 通 常 稱 打 漩 現(xiàn)象 。 2021年 5月 24日 星 期 一 2021
14、年 5月 24日 星 期 一 n 打 漩 現(xiàn) 象 消 除 措 施 ： a.攪 拌 軸 偏 心 安 裝 時 ， 能 減 弱 游 渦 ， 提 高軸 向 循 環(huán) 速 率 ; b.在 釜 內(nèi) 安 裝 擋 板 可 有 效 的 消 除 游 渦 2021年 5月 24日 星 期 一 擋 板 擋 板 的 作 用 是 避 免 旋 渦 現(xiàn) 象 ， 增 大 被 攪 拌 液 體 的 湍 流 程 度 ， 將 切 向 流 動 變 為 軸 向 和 徑 向 流 動 ， 強 化 反 應 器 內(nèi) 液 體 的 對 流 和 擴 散 ， 改 善 攪 拌 效 果 。 攪 拌 反 應 器 的 擋 板 結(jié) 構(gòu) 2021年 5月 24日 星
15、期 一 可 有 效 地 防 止 粘 滯液 體 在 擋 板 處 形 成死 角 ， 以 防 止 固 體顆 粒 的 堆 積 。 在 高 粘 度 物 料 中 使 用槳 式 攪 拌 器 時 ， 可 安裝 橫 擋 板 以 增 加 摻 合作 用 ， 擋 板 寬 度 可 與攪 拌 葉 同 寬 。 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一 n 2 導 流 筒 設 置 導 流 筒 ， 既 可 提 高 釜 內(nèi) 流 體 的 攪 拌程 度 ， 加 強 槳 葉 對 流 體 的 直 接 剪 切 作 用 ，同 時 又 造 成 一 定 的 循 環(huán) 流 型 ， 使 釜 內(nèi) 所 有物 料 均 可
16、通 過 導 流 筒 內(nèi) 的 強 烈 混 合 區(qū) ， 提高 混 合 效 率 。 另 外 由 于 限 定 了 循 環(huán) 路 徑 ，減 少 了 短 路 機 會 。 2021年 5月 24日 星 期 一 2021年 5月 24日 星 期 一 導 流 筒 的 作 用 導 流 筒 作 用 -提 高 混 合 效 率 一 方 面 提 高 了 對 液 體 的 攪 拌 程 度 ， 加 強 了 攪拌 器 對 液 體 的 直 接 機 械 剪 切 作 用 ； 另 一 方 面 由 于限 定 了 液 體 的 循 環(huán) 路 徑 ， 確 立 了 充 分 循 環(huán) 的 流 型 ，使 器 內(nèi) 所 有 物 料 均 能 通 過 導 流 筒
17、內(nèi) 的 強 烈 混 合 區(qū) ，減 少 了 走 短 路 的 機 會 。 導 流 筒 的 組 成 導 流 筒 是 一 個 圓 筒 ， 安 裝 在 攪 拌 器 的外 面 。 常 用 于 推 進 式 和 渦 輪 式 攪 拌 器 。 2021年 5月 24日 星 期 一 導 流 筒 2021年 5月 24日 星 期 一 n 第 三 節(jié) 攪 拌 器 的 構(gòu) 形 及 選 擇 攪 拌 器 的 構(gòu) 形 攪 拌 器 是 實 現(xiàn) 攪 拌 操 作 的 設 備 總 稱 ， 從 不同 角 度 ， 可 有 不 同 的 分 類 方 法 。 1 按 槳 葉 構(gòu) 形 可 分 為 槳 式 、 渦 輪 式 、 推 進式 、 螺 桿
18、(螺 軸 )和 螺 帶 式 等 ； 2 按 物 料 流 動 的 流 況 ， 可 分 為 徑 向 流 動 和軸 向 流 動 ； 3 按 攪 拌 任 務 ， 又 可 分 為 液 體 混 合 或 乳 化 、固 體 顆 粒 懸 浮 、 氣 掖 接 觸 、 化 學 反 應 、傳 熱 等 。 2021年 5月 24日 星 期 一 槳 式 攪 拌 器 由 槳 葉 、 鍵 、 軸 環(huán) 、 豎 軸 所 組 成 。 槳 葉 一 般 用 扁 鋼 或 不 銹 鋼 或 有 色 金 屬制 造 。 槳 式 攪 拌 器 的 轉(zhuǎn) 速 較 低 ， 一 般 為 20 80r min。 槳 式 攪 拌 器 直 徑 取反 應 釜 內(nèi)
19、徑 Di/3 2/3， 槳 葉 不 宜 過 長 ， 當 反 應 釜 直 徑 很 大 時 采 用 兩 個 或多 個 槳 葉 。 槳 式 攪 拌 器 適 用 于流 動 性 大 、 粘 度 小 的液 體 物 料 ， 也 適 用 于纖 維 狀 和 結(jié) 晶 狀 的 溶解 液 ， 物 料 層 很 深 時可 在 軸 上 裝 置 數(shù) 排 槳葉 。 2021年 5月 24日 星 期 一 1、 式 攪 拌 器 主 要 用 于 流 體 的 循 環(huán) ， 不 能 用 于 氣 液 分 散 操 作 。2、 折 葉 式 比 平 直 葉 式 功 耗 少 ， 操 作 費 用 低 ， 故 折 葉 槳 使 用 較 多 。 槳 式 攪
20、 拌 器 2021年 5月 24日 星 期 一 渦 輪 式 攪 拌 器渦 輪 式 攪 拌 器 分 為 圓 盤 渦 輪攪 拌 器 和 開 啟 渦 輪 攪 拌 器 ；按 照 葉 輪 又 可 分 為 平 直 葉 和彎 曲 葉 。 渦 輪 攪 拌 器 速 度 較大 ， 300 600r min。渦 輪 攪 拌 器 的 主 要 優(yōu) 點 是 當能 量 消 耗 不 大 時 ， 攪 拌 效 率較 高 ， 攪 拌 產(chǎn) 生 很 強 的 徑 向流 。 因 此 它 適 用 于 乳 濁 液 、懸 浮 液 等 。 2021年 5月 24日 星 期 一 渦 輪 式 攪 拌 器（ 透 平 式 葉 輪 ） 2021年 5月 2
21、4日 星 期 一 1、 適 用 物 料 粘 度范 圍 廣 。2、 剪 切 力 較 大 ， 分散 流 體 的 效 果 好 。3、 直 葉 和 彎 葉 渦 輪攪 拌 器 主 要 產(chǎn) 生 徑向 流 ， 折 葉 渦 輪 攪 拌器 主 要 產(chǎn) 生 軸 向 流 。 2021年 5月 24日 星 期 一 推 進 式 攪 拌 器 推 進 式 攪 拌 器 ， 攪 拌 時 能 使 物料 在 反 應 釜 內(nèi) 循 環(huán) 流 動 ， 所 起作 用 以 容 積 循 環(huán) 為 主 ， 剪 切 作用 較 小 ， 上 下 翻 騰 效 果 良 好 。當 需 要 有 更 大 的 流 速 時 ， 反 應釜 內(nèi) 設 有 導 流 筒 。 推
22、 進 式 攪 拌 器 直 徑 約 取 反 應 釜內(nèi) 徑 Di的 1/4 1/3， 300 600r min， 攪 拌 器 的 材 料 常 用 鑄 鐵和 鑄 鋼 。 2021年 5月 24日 星 期 一 推 進 式 攪 拌 器 2021年 5月 24日 星 期 一 推 進 式 攪 拌 器 的 特 點 軸 向 流 攪 拌 器常 用 于 低 粘 流 體 的 攪 拌結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 制 造 方 便循 環(huán) 量 大 ， 攪 拌 功 率 小 2021年 5月 24日 星 期 一 螺 帶 式 攪 拌 器 和 螺 桿 式 攪 拌器螺 帶 式 攪 拌 器 ， 常 用 扁 鋼 按 螺旋 形 繞 成 ， 直 徑 較
23、 大 ， 常 做 成幾 條 緊 貼 釜 內(nèi) 壁 ， 與 釜 壁 的 間隙 很 小 ， 所 以 攪 拌 時 能 不 斷 地將 粘 于 釜 壁 的 沉 積 物 刮 下 來 。螺 帶 的 高 度 通 常 取 罐 底 至 液 面的 高 度 。 螺 帶 式 攪 拌 器 和 螺 桿 式 攪拌 器 的 轉(zhuǎn) 速 都 較 低 ， 通 常 不 超過 50r/min， 產(chǎn) 生 以 上 下 循 環(huán) 流 為 主 的 流 動 ， 主 要 用 于 高 粘度 液 體 的 攪 拌 。 2021年 5月 24日 星 期 一螺 桿 式 攪 拌 器螺 帶 式 攪 拌 器 2021年 5月 24日 星 期 一 框 式 和 錨 式 攪
24、拌 器 框 式 攪 拌 器 可 視 為 槳 式 攪 拌 器 的 變 形 ， 其 結(jié) 構(gòu) 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(nèi) 徑 的 2/3 9/10，50 70r min。 框 式 攪 拌 器 與 釜 壁 間 隙 較 小 ， 有 利 于 傳熱 過 程 的 進 行 ， 快 速 旋 轉(zhuǎn) 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 ；
25、 慢 速 旋 轉(zhuǎn) 時 ， 有 刮 板 的攪 拌 器 能 產(chǎn) 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 。 2021年 5月 24日 星 期 一 錨 式 攪 拌 器 2021年 5月 24日 星 期 一框 式 攪 拌 器 2021年 5月 24日 星 期 一 錨 式 和 框 式 攪 拌 器 特 點1、 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 制 造 方 便 。2、 適 用 于 粘 度 大 、 處 理 量 大 的 物 料 。3、 易 得 到 大 的 表 面 傳 熱 系 數(shù) 。4、 可 減
26、少 “ 掛 壁 ” 的 產(chǎn) 生 。 2021年 5月 24日 星 期 一 二 、 攪 拌 器 的 選 用 n 攪 拌 器 選 用 應 滿 足 下 列 要 求 ： (1)保 證 物 料 的 混 合 ， (2)消 耗 最 少 的 功 率 ， (3)所 需 費 用 最 低 ， (4)操 作 方 便 ， 易 于 制 造 和 維 修 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n 選 用 攪 拌 器 時 一 般 考 慮 方 法 為 ： (1)假 如 生 產(chǎn) 上 對 攪 拌 沒 有 特 殊 要 求 ， 則 可 參 照 生 產(chǎn)時 所 使 用 的 類 似 攪 拌 器 經(jīng) 驗 地 選 定 。 (2)當 生 產(chǎn) 過
27、 程 對 攪 拌 有 嚴 格 的 要 求 ， 且 又 無 類 似 過程 的 攪 拌 型 式 可 供 參 考 ， 則 應 對 設 備 ， 工 藝 過 程 的 操作 類 別 ， 攪 拌 的 要 求 及 經(jīng) 濟 性 作 全 面 的 分 析 評 價 ， 找到 操 作 的 主 要 控 制 因 素 ， 然 后 選 擇 相 適 應 的 攪 拌 器 型式 。 (3)對 于 過 程 開 發(fā) 或 生 產(chǎn) 規(guī) 模 很 大 的 工 程 ， 比 較 精 確可 靠 的 方 法 是 在 一 定 的 試 驗 基 礎 上 ， 研 究 出 最 佳 的 攪拌 器 槳 葉 形 式 、 尺 寸 及 操 作 條 件 ， 再 用 相 似
28、模 擬 放 大方 法 進 行 設 計 計 算 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n 選 用 攪 拌 器 原 則 ： 1 均 相 液 體 的 混 合 均 相 液 體 的 混 合 ， 主 要 控 制 因 素 是 容 積循 環(huán) 速 率 假 如 對 達 到 完 全 混 合 的 時 間 沒 有嚴 格 要 求 ， 任 何 一 般 類 型 的 攪 拌 器 都 可 選用 ， 當 然 ， 槳 式 攪 拌 器 因 結(jié) 構(gòu) 簡 單 可 優(yōu) 先予 以 考 慮 ， 但 其 混 合 效 率 稍 差 ， 如 果 要 求快 速 混 合 ， 則 可 選 用 推 進 式 或 渦 輪 式 。 2021年 5月 24日 星
29、期 一 2 非 均 相 液 體 的 混 合 (分 散 操 作 ) 混 合 的 目 的 主 要 是 使 互 不 相 溶 的 濃 體 能良 好 地 分 散 。 為 保 證 液 體 能 分 散 成 細 滴 ，要 求 攪 拌 器 有 較 大 的 剪 切 力 ； 為 保 證 液 滴在 釜 內(nèi) 均 勻 地 分 散 ， 要 求 有 較 大 的 容 積 循環(huán) 速 率 ； 所 以 非 均 相 液 體 混 合 的 主 要 控 制因 素 是 液 滴 的 大 小 (分 散 度 )及 容 積 循 環(huán) 速 率 。 2021年 5月 24日 星 期 一 3. 固 體 懸 浮 保 證 團 體 顆 粒 均 勻 分 散 和 不
30、沉 降 的 主 要控 制 因 素 是 容 積 循 環(huán) 速 率 及 湍 流 強 度 。 根據(jù) 團 體 顆 粒 的 性 質(zhì) 及 含 固 量 選 用 攪 拌 器 。 4 氣 體 吸 收 及 氣 液 相 反 應 這 類 操 作 主 要 保 證 氣 體 進 入 液 體 后 被 打散 ， 進 而 能 分 散 成 更 小 的 氣 泡 并 能 使 氣 泡均 勻 地 分 散 ， 故 控 制 因 素 是 局 部 剪 切 作 用 、容 積 循 環(huán) 速 率 及 高 轉(zhuǎn) 速 。 2021年 5月 24日 星 期 一 n 5 高 粘 度 體 系 由 于 體 系 的 粘 度 很 大 ， 攪 拌 轉(zhuǎn) 速 低 ， 物料 處 于
31、 層 流 狀 態(tài) ， 不 可 能 有 明 顯 的 局 部 剪切 作 用 。 控 制 因 素 是 容 積 循 環(huán) 速 率 及 低 轉(zhuǎn)速 。 由 于 體 系 的 粘 度 大 ， 靠 單 一 的 徑 向 流和 軸 向 流 動 已 不 能 適 應 混 合 的 需 要 ， 此 時需 要 有 較 大 的 面 積 推 動 力 。 2021年 5月 24日 星 期 一 1、 介 質(zhì) 的 性 質(zhì) （ 1） 介 質(zhì) 的 粘 度 隨 著 介 質(zhì) 粘 度 增 高 ， 各 種 攪 拌 器 使 用 的 順 序 是 ： 槳 葉 式 、 推進 式 、 渦 輪 式 、 框 式 和 錨 式 、 螺 桿 （ 帶 ） 式 （ 2）
32、介 質(zhì) 的 密 度 （ 3） 介 質(zhì) 的 腐 蝕 性 2、 反 應 過 程 的 特 性 間 歇 操 作 還 是 連 續(xù) 操 作 ； 吸 熱 反 應 還 是 放 熱 反 應 ； 是 否 結(jié) 晶或 有 固 體 沉 淀 物 產(chǎn) 生 等 。3、 攪 拌 效 果 和 攪 拌 功 率 的 要 求攪 拌 器 的 選 型 2021年 5月 24日 星 期 一 攪 拌 器 的 選 型 主 要 根 據(jù) 物 料 性 質(zhì) 、 攪 拌 目 的 及 各 種 攪 拌器 的 性 能 特 征 來 進 行 。按 物 料 粘 度 選 型 對 于 低 粘 度 液 體 ， 應 選 用 小 直 徑 、 高 轉(zhuǎn) 速攪 拌 器 ， 如 推
33、進 式 、 渦 輪 式 ； 對 于 高 粘 度 液 體 ， 就 選 用 大 直 徑 、 低 轉(zhuǎn) 速攪 拌 器 ， 如 錨 式 、 框 式 和 槳 式 。 2021年 5月 24日 星 期 一 按 攪 拌 目 的 選 型（ 1） 對 低 粘 度 均 相 液 體 混 合 ， 主 要 考 慮 循 環(huán) 流 量 ，各 種 攪 拌 器 的 循 環(huán) 流 量 按 從 大 到 小 順 序 排 列 ： 推進 式 、 渦 輪 式 、 槳 式 。（ 2） 對 于 非 均 相 液 -液 分 散 過 程 ， 首 先 考 慮 剪 切 作用 ， 同 時 要 求 有 較 大 的 循 環(huán) 流 量 ， 各 種 攪 拌 器 的剪 切 作 用 按 從 大 到 小 的 順 序 排 列 ： 渦 輪 式 、 推 進式 、 槳 式 。 2021年 5月 24日 星 期 一 攪 拌 器 的 選 用
攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合
