化工过程及设备搅拌器的常用类型.ppt

第六节 搅拌器的常用类型 概述 (Introduction) 搅拌的用途： (1) 使两种或多种互溶的液体分散； (2) 不互溶的液体之间的分散与混合； (3) 气体与液体的混合； (4) 使固体颗粒悬浮于液体之中； (5) 加速化学反应、传热、传质等过程的进行。 搅拌可以同时达到几个目的，例如用硫酸浸取磷矿浆制取磷酸过程中，搅拌使磷矿颗粒和生成的磷石膏晶体悬浮于液体之中，同时又加速了化学反应、传热、传质过程的进行。 搅拌方式：机械搅拌、气流搅拌、射流搅拌、静态混合、管道混合等。 搅拌装置 由搅拌槽，搅拌器和若干附件组成。 搅拌器是搅拌装置的核心部件，由它将机械能传递给液体。 搅拌器作用类似于泵的叶轮，通常搅拌器又称之为叶轮。 常见搅拌器类型 螺旋桨式 通用尺寸及叶片端部速度： S/d=1 Z=3 一般5~15m/s，最大25m/s 螺带式 通用尺寸及叶片端部速度： S/d=1 B/d=0.1 Z=1-2(2指双螺带) 外缘尽可能与釜内壁接近 常见搅拌器类型 桨式 通用尺寸及叶片端部速度： d/B=4-10 Z=2 1.5~3 m/s 锚式和框式 通用尺寸及叶片端部速度： B/d=1/12 d＇/d=0.05-0.08 d＇=25-50 mm d＇为搅拌器外缘与釜内壁距离 0.5-1.5 m/s 常见搅拌器类型 涡轮式 (1) 圆盘平直叶 (2) 圆盘弯叶 (3) 开启平直叶 (4) 开启弯叶 常见搅拌器类型 轴流式 (Axial-flow) 液体在搅拌槽内形成的总体流动为轴向和切向的大循环，湍动程度不高，适用于低粘度的互溶液体的混合、固体颗粒的悬浮以及强化槽内的传热等。 螺旋桨式：直径小、转速高、流量大、压头低。 螺带式：旋转半径大，搅动范围广、转速低、压头小，适于高粘度液体的搅拌。 常见搅拌器类型 径向流式 (Radial-flow) 液体在槽内作切向和径向的涡旋运动，总体流动较复杂。适用于搅拌中等和低粘度的液体，特别适用于不互溶液体的分散、气体和固体的溶解、液相反应及传热等操作，对于易分层的物系则不适用。 涡轮式：转速高，叶片宽，与螺旋浆式比较流量小、压头高。 平叶片浆式：叶片较长、转速较慢，产生的压头较低。可用于较高粘度液体的搅拌。 锚式和框式：旋转半径更大 (仅略小于反应槽的内径)，搅动范围很大，转速更低，产生的压头更小，适用于较高粘度液体的搅拌，也常用来防止器壁产生沉积现象。 档板、导流筒 (Baffle and draft tube) 打旋现象：液体在离心力作用下涌向器壁，中心部分液面下降，形成一个大旋涡。转速越高，形成的旋涡越深。 后果：有效容积降低，且几乎不产生轴向混合，搅拌效果下降。严重时出现负压，从表面吸入空气，使搅拌器不能正常操作 档板、导流筒 (Baffle and draft tube) 解决方法：对小容器，搅拌器偏心或偏心倾斜安装可破坏循环回路的对称性。 导流筒：引导液体流入和流出搅拌器的园形导筒。可控制液体的流向和速度，减少短路机会，提高混合效果。特别是含有固体颗粒的液体可得到均匀的悬浮。 * * 解决方法：在槽内安装档板。过多的档板将减少总体流动，并把混合局限在局部区域内，导致不良的混合性能。 *