加藥攪拌機是一種廣泛應用的設備,它融合了流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應等多種過(guò)程的機械裝置。由于加藥攪拌機是機械能量的裝置,直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、耗能等。因此加藥攪拌機的選型方法至關(guān)重要。
本文根據多年的加藥攪拌機研究和現場(chǎng)使用經(jīng)驗從攪拌機的分類(lèi)、形式、使用條件、使用范圍、攪拌過(guò)程能量分配和選擇應用幾個(gè)方面作一闡述,以方便廣泛用戶(hù)選用。
一、加藥攪拌機在化工生產(chǎn)中的用途
化工生產(chǎn)中的各種工藝過(guò)程涉及到各種不同的物料,各種不同的攪拌目的,所選攪拌器的不同,工藝過(guò)程種類(lèi)多,攪拌的用途也多。
1、液體互溶
兩種或數種液體的互溶、混合,但是均相液體的攪拌又應區分相混合物中是否進(jìn)行化學(xué)反應,對于沒(méi)有化學(xué)反應的情況,通常稱(chēng)為互溶液體的調和或調勻。對于兩種或數種互溶液體間存在化學(xué)反應的情形,如一些換位反應、加成反應,為了加速反應和使反應*,也應進(jìn)行攪拌,這種攪拌與互溶液體中不存在的化學(xué)反應的攪拌不同。
加藥攪拌機的好壞一般通過(guò)混合時(shí)間來(lái)衡量,所有的混合時(shí)間越短,攪拌機的選擇就越好。
2、互不相溶的液體分散
這種操作目的是互不相溶的液體之間互相接觸,相互充分分散,以有利于傳質(zhì)或化學(xué)反應,或制備懸浮濁液和乳化液。
在攪拌作用下進(jìn)行萃取。傳質(zhì)或化學(xué)反應,其評價(jià)指標就是反應時(shí)間,而這時(shí)攪拌的作用是使液相分散細化,增大液體的接觸面積,增大傳質(zhì)系數和反應速度,在制備懸濁液和乳化液時(shí),攪拌使液體細化,增大了相對接觸面積。
3、氣液相的接觸
這種攪拌的作用于不互溶的液體基礎類(lèi)此,是反應成為細微氣泡,在液相中均勻分散,形成穩定的分散質(zhì),或提高傳質(zhì)系數,增加液體吸收氣體,還有氣液發(fā)生化學(xué)反應。
其評價(jià)指標就是其他流速一定時(shí),其他在液體中的分散效果好,傳質(zhì)速率高。
4、固液相分散
固液相的攪拌機用途廣泛,有時(shí)制備均勻的懸乳液,有時(shí)是固體的溶解,有時(shí)是固液之間發(fā)生化學(xué)反應,有時(shí)是固體在液體中洗滌,有時(shí)飽和溶液中析出結晶等,這種過(guò)程雖然目的不同,但是對流體的狀態(tài)都是共同的,就是固體顆粒在液體中均勻地懸浮起來(lái)。
其評價(jià)指標就是固體懸浮顆粒在液體中的懸浮程度,為所有的固體顆粒在液體中*均勻懸浮。
5、加強傳熱
有些液體需要加熱或者冷卻,通過(guò)攪拌提高液體的傳熱示數或者液體的溫度均勻。有時(shí)候除了上述之外還有化學(xué)反應過(guò)程中的傳質(zhì)過(guò)程,伴有的傳熱,這種評價(jià)指標是指時(shí)間越短越好。
二、攪拌器選型
攪拌過(guò)程對攪拌器的要求各有不同,攪拌過(guò)程千差萬(wàn)別,使用的攪拌器也是多種多樣,以下介紹幾種常見(jiàn)的攪拌器形式。
1、推進(jìn)式攪拌器
推進(jìn)式攪拌器是常用整體鑄造,加工方便,結構類(lèi)似輪船的螺旋槳推進(jìn)器,常用三片槳葉構成,我國三葉推薦攪拌器的國標為HG5-222-65.
推進(jìn)式攪拌器直徑取反應釜內徑的1/4-1/3,切向線(xiàn)速度可達5-15m/s,轉速一般為300-600r/min,zui高轉速可達1750r/min,一般說(shuō)小直徑取高轉速,大直徑取低轉速。攪拌時(shí)能使所有物料在反應釜內循環(huán)流動(dòng),所起的作用以容積循環(huán)為主,剪切作用小,上下翻騰效果好,當采用擋板或導流筒則軸向循環(huán)更好。
2、漿式攪拌器
一種結果簡(jiǎn)單,加工方便的攪拌器,共兩片槳葉,槳葉安裝形式可以是平直槳葉和拆葉槳葉兩種。平直葉就是葉面與旋轉方向互相垂直,拆葉則是與旋轉放血形成一定夾角。國家標準為HG5-220-65.
漿式槳葉一般直接選反應釜內徑的1/3-4/5,一般取1/2,不宜過(guò)長(cháng),因為漿式攪拌器會(huì )消耗很大的功率。漿式攪拌機一般轉速較低,在20-80r/min,圓周速度在1.5-3m/s。
3、框式攪拌器
框式攪拌器可看做漿式的變形,水平的槳葉與垂直的槳葉連接形成一個(gè)方框??蚴綌嚢杵饕灿卸喾N形式,可參見(jiàn)標準HG5-757-79.
框式攪拌器的框直徑都比較大,通常其直徑取反應釜內徑的2/3-9/10.線(xiàn)性速度約0.5-。5m/s,轉速一般控制在30-80r/min。用二級減速機可以控制在3-10r/min之間用作水處理工藝中的絮凝沉淀過(guò)程。
環(huán)保行業(yè)的水處理工藝中有多個(gè)環(huán)節用到加藥攪拌機,比如化學(xué)藥劑的溶解配備,絮凝過(guò)程等多個(gè)環(huán)節,本文希望能給廣大水處理客戶(hù)對加藥攪拌機的選型做一建議,攪拌環(huán)境千差萬(wàn)別,以上僅為個(gè)人觀(guān)點(diǎn),如有不妥之處還望批評指正。
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