В основе выбора смесителя реактора лежитСоответствие свойств материала и цели перемешиванияПоле течения (осевой / радиальный цикл, сила сдвига) разных типов весла сильно различается, правильный выбор может повысить эффективность реакции, неправильный выбор может привести к неравномерному смешиванию, недостаточной теплопередаче и другим проблемам. Ниже приводится анализ основных влияющих факторов, общих сценариев адаптации типа весла, процесса отбора и недоразумений:
Основа выбора ядра: 3 ключевых измерения
Выбор смесителя определяется технологическими потребностями, и приоритет должен быть отдан следующим трем измерениям, которые являются основой для последующего согласования типа весла.
1. Свойства материала (наиболее важные)
Вязкость:: Это основной показатель разделения типа весла, который напрямую определяет эффективность перемешивания.
Низкая вязкость (< 1000cps, например, водный раствор, этанол): тип весла, требующий сильной циркуляционной способности, избегая « локальной мертвой зоны».
Средняя вязкость (1000 - 100000cps, например, сироп, краска): необходимо сбалансировать циркуляцию с антистенковым осаждением, лопасти должны быть близки к стенке сосуда.
Высокая вязкость (> 100000cps, например, смола, резиновая паста): Требуется сильный крутящий момент, тип весла для глобального перемешивания, чтобы предотвратить материал « скопление».
Содержание твердых частиц / свойства частиц:: При содержании твердых частиц (например, катализаторов, шлама) необходимо учитывать износостойкость и способность к суспензии.
Низкое содержание твердости (< 10%, мелкие частицы): обычный тип весла + достаточная скорость циркуляции достаточно.
Высокое содержание твердости (> 30%, грубые частицы): требуется утолщение лопастей (например, 5 мм нержавеющей стали) или износостойкое покрытие (карбид кремния), а тип весла требует сильной силы сдвига против оседания.
Коррозионные свойства:: Материал лопастей должен соответствовать корпусу куба, например, сильная коррозия (кислота / щелочь) выбирает 316L нержавеющей стали, сплав Харли, без коррозии выбирает Q235 углеродистой стали.
Потребности в перемешивании в разных процессах различны, что напрямую определяет направление поля потока (осевое / радиальное) и прочность сдвига весла.
Смешивать равномерноА.
Однофазное смешивание (например, две жидкости): тип весла, требующий силы осевого цикла, быстро разрушает градиент концентрации.
Негетерофазное смешивание (например, стратификация жидкости, суспензия твердой жидкости): тип весла, требующий силы радиального сдвига, диспергирующий материал.
Теплопередача / перенос массы:: Необходимо облегчить контакт жидкости со стенкой сосуда (втулка / внутренняя труба), повысить коэффициент теплопередачи (значение K), обычно выбирая тип весла с сильной циркуляционной способностью.
Дискретизация / эмульсия:: Если краска настроена, косметическая эмульсия, требуется тип весла с высокой силой сдвига, большие частицы разбиваются на крошечные капли (диаметр частицы < 10 мкм).
Защита от осаждения:: Если высоковязкая суспензия, содержащая твердый материал, лопасти должны быть близко к стенке чаши (зазор < 5 мм), чтобы удалить материал на стенке, чтобы избежать местного перегрева или коксования.
Форма / объем куба:: вертикальный куб с малым объемом (< 500L) подходит для малогабаритного типа весла (например, двигательного типа), большой куб (> 2000L) требует многовесловой комбинации (например, нижний якорь + верхний двигатель); Горизонтальные котлы должны быть выбраны боковыми мешалками, чтобы избежать донных отложений.
Есть ли приложение:: когда в котле есть перегородка (защита от вращения), двигательный, турбинный эффект лучше; При наличии направляющего цилиндра (усиленного осевого цикла) подходит только двигательная мешалка.
Ограничение скорости и мощности:: Для высоковязких материалов требуется низкая скорость вращения (50 - 100 rpm), двигатель с большим крутящим моментом, низкая вязкость требует высокой скорости вращения (200 - 500 rpm), чтобы избежать чрезмерной скорости вращения, ведущей к расходу энергии или разбрызгиванию материала.
Характеристики поля потока различных типов лопастей значительно различаются, и в следующей таблице четко сравниваются их основные параметры с применимыми сценариями: