攪拌設備在工業(yè)生產(chǎn)中應用范圍很廣,尤其是化學工業(yè)中,很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應用著攪拌操作?;瘜W工藝過程的種種化學變化,是以參加反應物質(zhì)的充分混合為前提的。對于加熱、冷卻和液體萃取以及氣體吸收等物理變化過程,也往往要采用攪拌操作才能得到好的效果。攪拌設備在許多場合是作為反應器來應用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)中,攪拌設備作為反應器約占反應器總數(shù)的90%。掐如染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、油漆等行業(yè),攪拌設備的使用亦很廣泛。有色冶金部門對全國有色冶金行業(yè)中的攪拌設備做了調(diào)查及功率測定,結(jié)果是許多濕法車間的動力消耗50%以上時用在攪拌作業(yè)上。攪拌設備的應用范圍之所以如此廣泛,還因攪拌作業(yè)操作條件(如濃度、溫度、停留時間等)的可控范圍較廣,又能適應多樣化的生產(chǎn)。
攪拌設備的作用如下:
①使物料混合均勻;
②使氣體在液相中很好地分散;
③使固體粒子(如催化劑)在液相中均勻地懸?。?/div>
④使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化;
⑤強化相問的傳質(zhì)(如吸收等);
⑥強化傳熱。
對于均相反應,主要是①、⑥兩點?;旌系目炻⒕鶆虺潭群蛡鳠崆闆r好壞,都會影響反應結(jié)果。至于非均相系統(tǒng),則還影響到相界面的大小和相間的傳質(zhì)速度,情況就更復雜。所以攪拌情況的改變,常很敏感地影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,生產(chǎn)中的這種例子非常普遍。在溶液聚合和本體聚合的液相聚合反應裝置中,攪拌的主要作用是:促進釜內(nèi)物料流動,使反應器內(nèi)物料均勻分布,增大傳質(zhì)和傳熱系數(shù)。在聚合反應過程中,往往隨著轉(zhuǎn)化率的增加,聚合液的黏度也增加。如果攪拌情況不好,就會造成傳熱系數(shù)下降或局部過熱,物料和村催化劑分散不均勻,影響聚合產(chǎn)品的質(zhì)量,也容易導致聚合物粘壁,使聚合反應操作不能很好地進行下去。
在互不相溶的液體之間或液體和固體相互作用時,攪拌在加速反應的進行方面起著非常重要的作用。因為增加一物相混入另一物相的速度,接觸面就會增大,物質(zhì)就以較大速度相互作用。在某些情況下,攪拌是在反應過程中創(chuàng)造良好條件的一個重要因素。例如,使傳熱作用加強,減少局部過熱,以及避免加熱過程中物質(zhì)焦化等。如高壓聚乙烯生產(chǎn)中,由于攪拌器的作用,使物料在反應器內(nèi)有一定的停留時間,更重要的使催化劑在器內(nèi)分布均勻,以防止局部猛烈的聚合作用而造成爆炸。因此攪拌設備在工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。
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