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悬浮搅拌设备及其选择与应用-中华混合设备网
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悬浮搅拌设备及其选择与应用

来源:  |  日期:2006-9-4

悬浮搅拌设备
  悬浮搅拌设备一般包括搅拌器、槽和挡板等几部分。
影响固液悬浮的因素较多,主要有以下几种:
搅拌器
    对于完全离底悬浮,只需使用一层叶轮。而对于均匀悬浮,必须使用多层叶轮,但临界转速仍由最下层的叶轮所决定。
    某些高效轴向流叶轮非常适合固液悬浮操作,这些叶轮都有变叶宽和变倾角的特点。典型的固液搅拌叶轮如下图所示。
桨径与槽径之比
   采用涡轮式或桨式叶轮时,若粘度变化不大,桨径与槽径之比一般取0.350.5之间。
槽底形状
   平底槽和锥形槽容易产生粒子堆积,碟形槽功耗较大,曲面底槽可避免上述困难。
叶轮的离底高度
    叶轮离底太近,槽底的颗粒堆积会导致叶轮启动障碍。叶轮离底太远,对槽底颗粒的悬浮作用会减弱。较合适的高度为槽径的0.25倍左右。
挡板和导流筒
为避免形成液体回转部,一般要安装挡板,有时还要安装导流筒。
悬浮搅拌设备的选择
    选择悬浮搅拌设备主要根据工艺的需要,主要包括以下方面:
工艺问题
1 分批、半分批还是连续过程?
2 工艺过程中,会出现什么相?
3 固液间是否有化学反应发生?
4 液固相的物理特性是什么?
5 需要多大的悬浮程度?
6 达到这个悬浮状态需要的最小转速是多少?
7 如果搅拌转速减小或者搅拌中断会出现什么情况?
8 搅拌转速上升时悬浮情况有何变化?
9 容器的几何形状对工艺有何影响?
10 最适合该工艺的设备材料是什么?
槽与搅拌器的问题
    包括槽底形状的设计、槽的大小与直径、挡板与其他附件。
    包括桨的形状、数量与方向;桨的位置;桨的转速与功率;桨叶的直径与长度;电机与密封系统。
悬浮搅拌设备的应用
悬浮搅拌设备的应用主要应用在以下几个方面:
固体分散
    搅拌器的作用使颗粒或团聚体分散并悬浮在液体中,形成均匀悬浮或者浆液。应用于制备固体反应物浆液和催化剂浆液,然后进入下一个反应器;或者仅仅使固体分散成颗粒悬浮在液体中。
溶解与过滤
    溶解是使液固质量传递的单元操作,固体粒子被液体吸收而变小并最终消失。过滤是使液体中的可溶成分析出的单元操作,有些树脂与塑料,析出时会因吸收了液体而溶胀。在许多体系中,溶解与过滤后的液体的密度与粘度会发生变化。在这一过程中,搅拌的目的是得到需要的溶解或过滤速率。
结晶与沉淀析出
    未加晶种前,溶液中的粒子是自由粒子,经结晶或沉析操作形成颗粒,操作时,颗粒的直径与数量在同步增长,与此同时,浆液的密度和粘度也发生改变。本工艺的目的是控制成核与粒子增长速率,使粒子的破碎与磨损达到最小。平均粒径与粒径分布是一个重要的指标。控制液相的浓度,避免局部浓度过大也是需要控制的。
也是质量交换的过程。
催化颗粒反应
    该操作将反应物吸收到催化剂表面并从催化剂表面移除生成物,催化剂在液体中的均匀悬浮是操作的关键。另外,搅拌器降低了质量传递的边界层,增强了液固的质量交换。
聚合反应
    反应开始时,搅拌器要使单体液滴得到稳定的分散。随着反应的进行,生成的聚合物变得很粘,搅拌器又要控制单体与催化剂的接触,并进而控制聚合物的粒径与粒径分布。在聚合反应中,搅拌的目的是维持单体与聚合物的均匀分散。

 

 

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