搅拌器是反应器的关键部件之一,根据反应器内不同介质的物理性质、容量和用途,选择合适的搅拌器,对促进化学反应速度和提高生产效率起到很大的作用。掌握搅拌器的分类和适用场合,有助于选择合适的搅拌器,以达到更好的反应效果。
搅拌器的作用:使物料混合均匀,加强传热传质,包括均质液体混合;液-液分散;气液分散;固液分散体;结晶;固体溶解;强化传热等。
搅拌器是实现搅拌操作的主要部件,其主要部件是搅拌器叶轮,它随着旋转轴的运动对液体施加机械能,促进液体理想化运动。
当搅拌器旋转时,机械能传递给流体,在搅拌器附近形成高度湍流的充分混合区,并产生高速射流推动液体在混合容器内循环。
反应器搅拌器的影响因素
液体在设备范围内的循环方式称为液体的“流动模型”,简称“流型”。
流型与混合效果和混合功率密切相关。流动模式取决于搅拌器的形式、搅拌容器的几何特性和内部组件,以及流体特性、搅拌器的速度和其他因素。
轴流
流体的流动方向与搅拌轴平行,流体被叶片推动,使流体向下流动,遇到容器底面时又向上翻,形成上下循环流动。
径向流动
流体流动方向垂直于搅拌轴,沿径向流动。当它遇到容器壁时,分成两种流体分别向上和向下流动,然后不经过叶片而返回叶片尖端,形成上下循环流。
切向流
在没有挡板的容器中,流体围绕轴旋转。流速高时,液面会形成涡流,流体从叶片周围的圆周方向流向叶片区域的流量很小,混合效果很差。
以上三种流型通常同时存在;
轴流和径向流在混合中起主要作用;
切向流应该被抑制-使用挡板可以减弱切向流并增强轴向和径向流。
反应器搅拌器的分类及适用场合
按流体流动方式分:轴流式搅拌器、径流式搅拌器、混流式搅拌器。
按结构分:平叶片、折叠叶片(桨叶、涡轮、锚定叶片有平叶片和铰链叶片两种结构)螺旋叶片(螺旋桨型、螺旋型和带型叶片为螺旋叶片)。