搪玻璃翼型轴流搅拌浆的开发及应用介绍:
现代化工、制药、石化、食品、造纸、能源等工业生产中,流体混合工艺占有很重要的地位。因此,对搅拌反应釜混合性能的要求越发举足轻重。
从流体混合工业的角度来看,反应釜中的流体混合特性可以用五种基本过程类型来表现:
⑴液-固混合 包括:固体颗粒的悬浮,固体的溶解;
⑵液-气混合 包括:气体在液体中的分散和分布,气体被液体吸收;
⑶不互溶液体的混合 包括:液体的乳化、液滴的 分散(例如悬浮聚合);
⑷互溶液体的混合 互溶液体的混合是常见的一种工程要求;
⑸流体运动 包括:强化反应釜内传热;
虽然搅拌反应釜处理的工艺过程可能多种多样,但从流体混合的角度看,他们都属于上述五种基本过程类型中的一种或者多种组合。通过对上述五种基本过程及其某些常见组合进行研究,就能是我们对流体混合特征有比较深入的了解,这些混合过程通常是有搅拌器和一些附属装置来实现的,其主要是有搅拌器来实现的,现在搅拌器有很多种形式,单大致上可分为径向流搅拌器和轴向流搅拌器两大类。
无论何种形式,其作用就是向釜内物料提供循环和剪切。不同搅拌器所提供的循环量和剪切量之比是不一样的,二对上述五种基本国车类型及其常见组合的研究表明,要想比较好的完成混合过程,它们需要搅拌器提供的循环和剪切以及二者之比是大不相同的或者很不相同,总的来说,可以分成三个类型;一个是需要比较大循环量,既所谓的循环控制;二是需要比较的高的剪切,既所谓的剪切控制;三是既需要大的循环量又需要高的剪切,既所谓的共同控制。由此可见,虽然搅拌反应釜要处理的工艺是多种多样,但是根据上面的分析,只要对所处理的工艺有比较透彻的了解,就可以把其对混合的需求,归结为那种过程类型。而根据其对循环和剪切的要求,确定是属于那种类型控制,一个合理的设计,就是根据每个工艺的情况,选择合适的搅拌器或搅拌器组合形式,确定其结构参数和操作参速,以其用比较小的能耗获得适合工业要求的理性的混合性能。
国内外专家的大量研究表明,对前面提到的五种基本混合及其常见组合而言,大多数属于循环控制或共同控制型。因此,国外的一些著名的搅拌公司先后开发研制成功高效节能的新型的轴流搅拌浆,并推向市场。例如。美国莱宁混合设备有限公司在上世纪八十年代后期和九十年代初期,先后推出了A310.A315.A320 等轴流浆,到现在仍然是该公司的主打产品,特别是A310搅拌浆,应用非常广泛,取得非常好的效果。
我们根据自己的研究成果,结合了国际先进轴流浆的先进技术,运用流体力
学中的机翼理论,结合混合理论和反应工程的原理,自行研发成功一种高效节能的新型轴流搅拌浆—翼型轴流搅拌器。它的特点是:
⑴桨叶对流体的泵送能力强,产生的轴向速度比较均匀,能在反应釜内造成理想的向心流动,有利于全釜物料的充分混合,十分适合用于固体颗粒的悬浮、液滴悬浮,消除釜内介质浓度不均匀、温度不均匀、互溶液体的迅速混合等类的操作过程;
⑵桨叶的产生剪切分布比较均匀,同时也比较温和;
⑶浆叶的功率准数小、能耗低,在形成釜内同样循环流动的情况下,翼型轴流浆的能耗远远低于其他类型的浆叶;
我们曾经将翼型轴流浆与锚、框式搅拌器及布尔马金式搅拌器作对比如下:
混合时间与功率对比(对1-1000厘泊物系)
搅拌器 混合时间 功率
锚/框 100 100
布尔马金式 70-80 65
翼型轴流浆 50-53 32
试验结果表明,翼型轴流搅拌器的混合时间最短,功率最低 。
美国莱宁公司将他们的A320轴流搅拌器与45度斜叶浆(PBT)作对比试验,他们的数据表明,轴流型搅拌浆的混合时间要比斜叶浆短,我们的翼型轴流浆与斜叶浆的对比试验,也得到了相当的结果,翼型轴流浆的全釜混合性能比其他类型的搅拌器都要优异。
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