在反應(yīng)釜中,為加快反應(yīng)速度、加強(qiáng)混合及強(qiáng)化傳質(zhì)或傳熱效果等,反應(yīng)釜一般都裝有攪拌裝置。它由攪拌器和攪拌軸組成,用聯(lián)軸器與傳動(dòng)裝置連成一體。
使物料混和均勻,強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì),包括均相液體混合;液-液分散;氣-液分散;固-液分散;結(jié)晶;固體溶解;強(qiáng)化傳熱等。
攪拌器是實(shí)現(xiàn)攪拌操作的主要部件,其主要的組成部分是葉輪,它隨旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能施加給液體,并促使液體運(yùn)動(dòng)。
攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)械能傳遞給流體,在攪拌器附近形成高湍動(dòng)的充分混合區(qū),并產(chǎn)生一股高速射流推動(dòng)液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。
液體在設(shè)備范圍內(nèi)作循環(huán)流動(dòng)的途徑稱(chēng)作液體的“流動(dòng)模型”,簡(jiǎn)稱(chēng)“流型”。
流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。流型取決于攪拌器的形式、攪拌容器和內(nèi)構(gòu)件幾何特征,以及流體性質(zhì)、攪拌器轉(zhuǎn)速等因素。
軸向流
流體流動(dòng)方向平行于攪拌軸,流體由槳葉推動(dòng),使流體向下流動(dòng),遇到容器底面再向上翻,形成上下循環(huán)流。
徑向流
流體流動(dòng)方向垂直于攪拌軸,沿徑向流動(dòng),碰到容器壁面分成二股流體分別向上、向下流動(dòng),再回到葉端,不穿過(guò)葉片,形成上、下二個(gè)循環(huán)流動(dòng)。
切向流
無(wú)擋板的容器內(nèi),流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),流速高時(shí)液體表面會(huì)形成漩渦,流體從槳葉周?chē)芟蚓砦翗~區(qū)的流量很小,混合效果很差。
上述三種流型通常同時(shí)存在;
軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用;
切向流應(yīng)加以抑制—采用擋板可削弱切向流,增強(qiáng)軸向流和徑向流。