制藥工程反應設備ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-21 23:33 本頁面
【文章內容簡介】 構和特點 在化學工業(yè)中常用的攪拌裝置是 機械攪拌裝置 ，典型的機械攪拌裝置包括 攪拌器：包括旋轉的軸和裝在軸上的葉輪； 輔助部件和附件：包括密封裝置、減速箱、攪拌電機、支架、擋板和導流筒等。 攪拌器是實現(xiàn)攪拌操作的主要部件，其主要的組成部分是葉輪，它隨旋轉軸運動將機械能施加給液體，并促使液體運動。 ◆ 攪拌器 常用攪拌器及流型示意 ?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。槳式攪拌器的轉速較低，一般為 20～ 80r／ min。槳式攪拌器直徑取反應釜內徑 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晶狀的溶解液，物料層很深時可在軸上裝置數(shù)排槳 葉。 ?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，攪拌產生很強的徑向流。因此它 適用于乳濁液、懸浮液等。 ?推進式攪拌器 推進式攪拌器，攪拌時能使物料在反應釜內循環(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，反應釜內設有導流筒。 推進式攪拌器直徑約取反應釜內徑 Di的 1/4～ 1/3， 300～ 600r／min，攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。 ?框式和錨式攪拌器 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 。 ?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，直徑較大，常做成幾條緊貼釜內壁，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速都較低，通常不超過50r/min，產生以上下循環(huán)流為主的流動， 主要用于高粘度液體的攪拌。 其他攪拌方法 ? 絕大部分的攪拌與混合，是采用葉輪攪拌。此外工業(yè)上較常見的或有發(fā)展前景的攪拌，主要還有氣流攪拌、射流混合和管道混合 ? 氣流攪拌 – 氣流攪拌裝置主要是鼓泡器。它是利用氣泡在上升過程中所造成的液體湍動，產生良好的攪拌作用。它所產生的能量和效率低于機械攪拌，但可用于處理腐蝕性料液和泥漿等，或用于淺槽攪拌，并可利用工廠多余的氣源。 – 用于攪拌的氣體主要是壓縮空氣和水蒸氣。用水蒸氣攪拌時可避免物料被氧化，并可對被攪拌物料直接加熱，但物料會被稀釋。 ? 射流混合 – 射流是在流體經(jīng)一小孔、噴嘴或管道，流人較大的容器時產生的，射流的直徑隨著離開出口的距離增加而增大，并在擴展的過程中使周圍的流體被夾帶進來而產生混合。射流可以是層流，也可以是湍流，這取決于雷諾數(shù)的大小。當噴嘴或孔出口處的 Re300時，為層流射流， Re2100時為湍流射流。對于黏性液體，層流射流可推動器內液體運動，但因為黏性液體中分子擴散速率低，噴出的液體與反應器內液體不會在分子尺寸上混合。 – 化學工業(yè)上常用的文丘里管就是射流混合的應用實例。 ? 管道混合 – 管道混合是使待混合的物料通過在管道內流動而混合均勻。在混合過程中，通過平行地控制所有組分的流量，確定混合物的組成，并使它保持在預定值上。 – 對于氣體或低黏度液體的混合，可利用湍流態(tài)下湍流混合作用，達到均勻的混合。一般混合段的管長為管徑的 50～ 100倍。在管內可安裝促進物料混合的元件，以使物料在靜壓力的推動下通過混合元件時改善混合質量或縮短混合段的管長。工業(yè)上混合元件多為一些不動裝置，如三通混合、內部構件混合器和靜力混合器等。 三通混合元件 攪拌附件 ◆ 擋板 擋板的作用是避免
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