浅析电加热反应釜的分类、特点和选型

    搅拌器是电加热反应釜关键部件之一，根据釜内不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的等选择相应的搅拌器，对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。掌握搅拌器的分类及适用场合有助于选择合适的搅拌器，达到更好的反应效果，跟小编学起来吧！

 

    电加热反应釜的应用

 

    电加热反应釜是广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。

 

    电加热反应釜的组成

 

    电加热反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。

 

    1、电加热反应釜的壳体

 

    壳体由圆形筒体，上盖、下封头构成。上盖与筒体联接有两种方法，，一种是盖子与筒体直接焊死构成一个整体;另一种形式是考虑拆卸方便，可用法兰联接。上盖开有人孔、手孔和工艺接管等。

 

    2、电加热反应釜的搅拌装置

 

    在电加热反应釜中，为加快反应速度、加强混合及强化传质或传热效果等，电加热反应釜一般都装有搅拌装置。它由搅拌器和搅拌轴组成，用联轴器与传动装置连成一体。

 

    3、电加热反应釜的密封装置

 

    在电加热反应釜中使用的密封装置为动密封结构，主要有填料密封和机械密封两种。

 

    电加热反应釜搅拌器的分类与选型

 

    电加热反应釜搅拌器的作用

 

    使物料混和均匀，强化传热和传质，包括均相液体混合；液-液分散；气-液分散；固-液分散；结晶；固体溶解；强化传热等。

 

    电加热反应釜搅拌原理

 

    搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。

 

    搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。

 

    电加热反应釜搅拌影响因素

 

    液体在设备范围内作循环流动的途径称作液体的“流动模型”，简称“流型”。

 

    流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。流型取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件几何特征，以及流体性质、搅拌器转速等因素。

 

    轴向流

 

    流体流动方向平行于搅拌轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底面再向上翻，形成上下循环流。

 

    径向流

 

    流体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下二个循环流动。

 

    切向流

 

    无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动，流速高时液体表面会形成漩涡，流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小，混合效果很差。

 

    上述三种流型通常同时存在；

 

    轴向流与径向流对混合起主要作用；

 

    切向流应加以抑制—采用挡板可削弱切向流，增强轴向流和径向流。

 

    电加热反应釜搅拌器的分类及适用场合

 

    桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在搅拌反应设备中应用最为广泛，据统计约占搅拌器总数的75～80％。

 

    1、桨式搅拌器

 

    由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的转速较低，一般为20～80r/min。桨式搅拌器直径取电加热反应釜内径Di/3～2/3，桨叶不宜过长，当电加热反应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。

 

    主要应用：桨式搅拌器适用于流动性大、粘度小的液体物料，也适用于纤维状和结晶状的溶解液，物料层很深时可在轴上装置数排桨叶。折叶式比平直叶式功耗少，操作费用低，故折叶桨使用较多。

 

    桨式搅拌器不能用于以保持气体和以细微化为目的的气—液分散操作中。

 

    桨式搅拌器的转速一般为20～100r/min，其常用参数见下表：

 

    2、推进式搅拌器

 

    推进式搅拌器，搅拌时能使物料在电加热反应釜内循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切作用较小，上下翻腾效果良好。当需要有更大的流速时，电加热反应釜内设有导流筒。

 

    标准推进式搅拌器有三瓣叶片，其螺距与桨直径d相等。推进式搅拌器直径约取电加热反应釜内径Di的1/4～1/3，300～600r/min，搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。

 

    推进式搅拌器的特点：

 

    轴向流搅拌器；

 

    循环量大，搅拌功率小；

 

    结构简单、制造方便；

 

    常用于低粘流体中。

 

    3、涡轮式搅拌器

 

    涡轮搅拌器速度较大，300～600r/min。直叶和弯叶涡轮搅拌器主要产生径向流，折叶涡轮搅拌器主要产生轴向流。

 

    涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。

 

    4、锚式搅拌器

 

    适用于粘度在100Pa·s以下的流体搅拌，当流体粘度在10～100Pa·s时，可在锚式桨中间加一横桨叶，即为框式搅拌器，以增加容器中部的混合。

 

    锚式搅拌器的特点：

 

    结构简单，制造方便；

 

    适用于粘度大、处理量大的物料；

 

    易得到大的表面传热系数；

 

    可减少“挂壁”的产生。