制藥工程反應(yīng)設(shè)備(編輯修改稿)
2025-01-19 07:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：包括密封裝置、減速箱、攪拌電機(jī)、支架、擋板和導(dǎo)流筒等。 攪拌器是實(shí)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(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能施加給液體，并促使液體運(yùn)動(dòng)。 ◆ 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(zhuǎn)速較低，一般為 20～ 80r／ min。槳式攪拌器直徑取反應(yīng)釜內(nèi)徑 Di/3～2/3，槳葉不宜過(guò)長(zhǎng)，當(dāng)反應(yīng)釜直徑很大時(shí)采用兩個(gè)或多個(gè)槳葉。 槳式攪拌器 適用于流動(dòng)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(shí)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(pán)渦輪攪拌器和開(kāi)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(diǎn)是當(dāng)能量消耗不大時(shí)，攪拌效率較高，攪拌產(chǎn)生很強(qiáng)的徑向流。因此它 適用于乳濁液、懸浮液等。 ?推進(jìn)式攪拌器 推進(jìn)式攪拌器，攪拌時(shí)能使物料在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，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(dāng)需要有更大的流速時(shí)，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒。 推進(jìn)式攪拌器直徑約取反應(yīng)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。 ?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(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固，攪動(dòng)物料量大。如果這類(lèi)攪拌器底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形狀相似時(shí)，通常稱(chēng)為錨式攪拌器。 框式攪拌器直徑較大，一般取反應(yīng)器內(nèi)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(guò)程的進(jìn)行，快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，攪拌器葉片所帶動(dòng)的液體把靜止層從反應(yīng)釜壁上帶下來(lái)；慢速旋轉(zhuǎn)時(shí)，有刮板的攪拌器能產(chǎn)生良好的熱傳導(dǎo)。這類(lèi)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(nèi)壁，與釜壁的間隙很小，所以攪拌時(shí)能不斷地將粘于釜壁的沉積物刮下來(lái)。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(guò)50r/min，產(chǎn)生以上下循環(huán)流為主的流動(dòng)， 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(jiàn)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(guò)程中所造成的液體湍動(dòng)，產(chǎn)生良好的攪拌作用。它所產(chǎn)生的能量和效率低于機(jī)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(shí)可避免物料被氧化，并可對(duì)被攪拌物料直接加熱，但物料會(huì)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(shí)產(chǎn)生的，射流的直徑隨著離開(kāi)出口的距離增加而增大，并在擴(kuò)展的過(guò)程中使周?chē)牧黧w被夾帶進(jìn)來(lái)而產(chǎn)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(dāng)噴嘴或孔出口處的 Re300時(shí)，為層流射流， Re2100時(shí)為湍流射流。對(duì)于黏性液體，層流射流可推動(dòng)器內(nèi)液體運(yùn)動(dòng)，但因?yàn)轲ば砸后w中分子擴(kuò)散速率低，噴出的液體與反應(yīng)器內(nèi)液體不會(huì)在分子尺寸上混合。 – 化學(xué)工業(yè)上常用的文丘里管就是射流混合的應(yīng)用實(shí)例。 ? 管道混合 – 管道混合是使待混合的物料通過(guò)在管道內(nèi)流動(dòng)而混合均勻。在混合過(guò)程中，通過(guò)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(yù)定值上。 – 對(duì)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(dá)到均勻的混合。一般混合段的管長(zhǎng)為管徑的 50～ 100倍。在管內(nèi)可安裝促進(jìn)物料混合的元件，以使物料在靜壓力的推動(dòng)下通過(guò)混合元件時(shí)改善混合質(zhì)量或縮短混合段的管長(zhǎng)。工業(yè)上混合元件多為一些不動(dòng)裝置，如三通混合、內(nèi)部構(gòu)件混合器和靜力混合器等。 三通混合元件 攪拌附件 ◆ 擋板 擋板的作用是避免旋 渦現(xiàn)象，增大被攪拌液體 的湍流程度，將切向流動(dòng) 變?yōu)檩S向和徑向流動(dòng)，強(qiáng) 化反應(yīng)器內(nèi)液體的對(duì)流和 擴(kuò)散，改善攪拌效果。 攪拌反應(yīng)器的擋板結(jié)構(gòu) 可有
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