攪拌可以使兩種或多種不同的物質(zhì)相互分散,以達(dá)到均勻的混合物。它還可以加速傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。在工業(yè)生產(chǎn)中,混合操作始于化學(xué)工業(yè),并廣泛用作食品、紡織、造紙、石油和水處理等過(guò)程的一部分。
攪拌操作分為機(jī)械攪拌和空氣攪拌。氣流攪拌是利用氣體對(duì)液體進(jìn)行攪拌,使液層鼓泡,使氣泡群上升為高密度狀態(tài),通過(guò)所謂的上升作用促進(jìn)液體的對(duì)流循環(huán)。與機(jī)械攪拌相比,僅氣泡的影響相對(duì)較弱,難以用于幾千mPa·s以上的高粘度液體。但由于氣流攪拌沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,便于在高溫高壓條件下攪拌腐蝕性液體和反應(yīng)液。在工業(yè)生產(chǎn)中,攪拌作業(yè)多為機(jī)械攪拌,主要是采用中低壓立式鋼制容器的
攪拌設(shè)備。
攪拌裝置主要由攪拌裝置、軸封、攪拌罐三部分組成。
工業(yè)生產(chǎn)中混合設(shè)備的使用范圍很廣,尤其是化工行業(yè),很多化工生產(chǎn)或多或少都會(huì)用到混合操作。
攪拌器通常用作反應(yīng)器。例如,在三大合成材料的生產(chǎn)中,作為反應(yīng)器的攪拌器約占反應(yīng)器總數(shù)的99%。 ..由于混合機(jī)的使用條件(濃度、溫度、停留時(shí)間等)的控制范圍很廣,所以混合機(jī)的應(yīng)用范圍很廣,可以適應(yīng)各種生產(chǎn)。
攪拌器的功能如下。 (1) 將物料混合均勻, (2) 將氣體充分分散在液相中, (3) 將固體顆粒(催化劑等)均勻地懸浮在液相中, (4) 將其他不混溶的液相均勻懸浮,讓或完全乳化;⑤增強(qiáng)相間的傳質(zhì)(吸收等)。 ⑥加強(qiáng)傳熱。
混合器用于制造石化產(chǎn)品,例如材料混合、熔化、傳熱、植物懸浮液、聚合和催化劑制備。例如,在石油工業(yè)中,將異種原油混合提煉,在汽油中加入四乙基鉛等添加劑混合,使原料液和產(chǎn)品均質(zhì)化。在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中,各種類(lèi)型的混合器用于生產(chǎn)苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、苯胺燃料和油漆顏料。
混合材料的種類(lèi)和特性
混合材料的種類(lèi)主要是指流體。在流體力學(xué)中,流體分為牛頓流體和非牛頓流體。非牛頓流體分為賓漢塑性流體、假塑性流體和溶脹塑性流體。在攪拌器中,流體在攪拌器的作用下移動(dòng)。
攪拌裝置安裝形式
混合器可從工藝應(yīng)用、混合器結(jié)構(gòu)、混合器安裝等不同角度進(jìn)行分類(lèi)。以下只是對(duì)攪拌器不同安裝方式的分類(lèi)和說(shuō)明。
立式容器攪拌
攪拌器安裝在歷史設(shè)備筒體的中心線上,運(yùn)行方式一般為皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng),直接與普通電機(jī)相連。通常,小于 3.7 kW 被認(rèn)為是小,而 5.5-22 kW 被認(rèn)為是中等。本設(shè)計(jì)使用的電機(jī)輸出功率為18.5kW,屬于中型電機(jī)。
偏心混合
攪拌器偏心安裝在立式容器中,防止液體在攪拌器附近形成“圓柱形旋轉(zhuǎn)區(qū)”,產(chǎn)生與加擋板相同的攪拌效果。攪拌偏離容器中心位置,使各貯液槽內(nèi)液流壓力不同,導(dǎo)致液層間相對(duì)運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),液層間湍流增大,攪拌效果大大提高。但偏心攪拌容易產(chǎn)生振動(dòng),一般適用于小型設(shè)備。
傾斜混合
對(duì)于簡(jiǎn)單的圓柱形或方形開(kāi)口立式裝置,攪拌器甲板或夾頭可直接安裝在裝置筒體頂部,混合軸封可斜插入筒體中,以防止形成渦流。
該類(lèi)攪拌機(jī)的攪拌器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、用途廣泛。常用功率為0.1-22kW,采用1層或2層葉片,轉(zhuǎn)速36-300r/min。常用于藥物的稀釋、溶解、分散、調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)pH值。
底部攪拌
攪拌器位于設(shè)備底部,稱(chēng)為下攪拌器。底部攪拌裝置的優(yōu)點(diǎn)是攪拌軸短而細(xì),因此沒(méi)有中間軸承,可以使用機(jī)械密封,維護(hù)和維修容易,壽命長(zhǎng)。下攪拌軸比上攪拌軸更短更細(xì),穩(wěn)定性更高,節(jié)省原材料和加工成本,降低安裝要求。所需的維修空間比上攪拌小,避免了吊裝長(zhǎng)軸的工作。這允許合理布置和最大限度地利用車(chē)間。重型減速機(jī)和動(dòng)力裝置位于地面上,以改善頭部應(yīng)力并方便這些裝置的維護(hù)和維修。
底部混合具有上述優(yōu)點(diǎn),但也有缺點(diǎn)。最大的問(wèn)題是從葉輪底部到軸封的軸上有很多固體物質(zhì)。時(shí)間長(zhǎng)了就變成小疙瘩了?;烊氘a(chǎn)品中并影響產(chǎn)品質(zhì)量的材料。為此,需要恒定量的常溫溶劑注入,并且注入速度必須大于聚合物顆粒的沉降速度,以防止聚合物沉降和凝集。此外,在修理攪拌器和軸封時(shí),通常需要排出腹部材料。