在化工行业,特别是精细化工生产中,搅拌设备的应用是非常普遍的。
搅拌器选用是否合理,将直接影响到化学反应的转化率、收率、能耗等,因此合理的选用搅拌器在工程设计中是不可忽视的。
1搅拌目的和机理
要合理的选用搅拌器,首先要了解搅拌目的和搅拌的混合机理。在化工生产中,经常有以下几种情况要进行搅拌。
①均相液体混合：把互溶液体混合。通过搅拌尽可能达到分子规模均匀程度。如混酸配制、石油产品混合等。
②非均相液体混合：把互不相溶的两种液体混合起来,使其中的一相以微小液滴状均匀分散到另一相液体中去。比如在精细化工制药和食品工业中常会碰到乳化过程,通过搅拌,使第.一液相以极小的液滴形式分散于第.二液相,形成稳定的混合物。又如溶剂萃取过程中,为了增大液液两相间的界面,实现相间传质,可通过搅拌来完成。
③固液混合：让固体颗粒在液体中悬浮。如在以固体作为催化剂的液相反应中,用搅拌器可以防止固体沉降,提供反应所需的固液传质环境。
④气液混合：在氧化、加氢和生物发.酵等工业操作中,搅拌时,把大气泡打碎成微小气泡并使之均匀分散到整个液相中,以增大气液接触面。
⑤强化液体与器壁的传热：为了强化流体与器壁之间的传热,在器壁处的流体应有足够的流速,使介质和器壁面有一个较大的传热系数,通过搅拌可达此目的。
以上几种情况是化工生产中常见的。在实际的搅拌操作过程中 ,常常同时要达到好几种目的。搅拌之所以能达到以上几种目的是因为物料在搅拌作用下相互掺合 ,形成具有某种均匀程度混合的缘故。搅拌器旋转,推动液体高速流动 ,同时又带动周围液体 ,使全部液体在釜内循环流动,形成宏观上的总体流动。
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