搅拌器在化工单元设备中的选用

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化工工艺流程设计考核试卷

化工工艺流程设计考核试卷
A.系统阻力
B.泵的效率
C.流体粘度
D.流体比热
15.下列哪种化工设备通常用于物料的混合?()
A.换热器
B.分离器
C.反应釜
D.储罐
16.以下哪个不是化工工艺流程设计中物料的输送方式?()
A.气流输送
B.液流输送
C.料斗输送
D.磁悬浮输送
17.下列哪种情况不适宜使用板式塔进行分离操作?()
A.液相与气相的接触需要大表面积
A.流体为强酸
B.流体为强碱
C.流体温度高
D.流体压力高
9.以下哪些是化工流程中常用的固体干燥方法?()
A.滚筒干燥
B.喷雾干燥
C.沸腾干燥
D.冷冻干燥
10.下列哪些因素影响泵的选型?()
A.流体的密度
B.流体的粘度
C.流体的温度
D.系统的压力
11.以下哪些情况下,适合使用压缩空气输送固体物料?()
五、主观题(本题共4小题,每题5分,共20分)
1.请简述化工工艺流程设计的基本步骤,并说明每一步骤的重要性。
2.描述精馏塔的工作原理,并解释为什么精馏是一种有效的分离技术。
3.在化工设备选型过程中,如何考虑流体的物理化学性质?请给出至少三个关键因素。
4.讨论在化工工艺流程设计中,如何综合考虑安全、环保和经济性三个方面的因素。
A.工艺参数的确定
B.设备的选型与布局
C.控制系统的设计
D.企业文化建设
3.化工流程中的流体流动分为层流和湍流,下列哪个因素是判断层流和湍流的依据?()
A.雷诺数
B.流速
C.管道直径
D.流体密度
4.以下哪种化工单元操作通常用于物料的固液分离?()
A.吸附

化工单元操作习题(附参考答案)

化工单元操作习题(附参考答案)

化工单元操作习题(附参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、化工生产过程是指从原料出发,完成某一化工产品生产的全过程,其核心是()A、工艺过程B、投料方式C、设备选择D、生产程序正确答案:A2、除去混在Na2C03粉末中的少量NaHCo3最合理的方法是()A、加热B、加NaOH溶液C、加盐酸D、加CaC1正确答案:A3、环境中多种毒物会对人体产生联合作用。

哪一种不属于联合作用。

()A、撷抗作用B、相减作用C、相加作用D、相乘作用正确答案:B4、泡沫灭火器是常用的灭火器,它适用于()。

A、适用于扑灭木材、棉麻等固体物质类火灾B、适用于扑灭石油等液体类火灾C、适用于扑灭木材、棉麻等固体物质类和石油等液体类火灾D、适用于扑灭所有物质类火灾正确答案:C5、萃取操作的依据是()。

A、溶解度不同B、蒸汽压不同C、沸点不同正确答案:A6、所谓“三烯、三苯、一焕、一蔡”是最基本的有机化工原料•,其中的三烯是指()A、乙烯、丙烯、戊烯B、乙烯、丙烯、丁二烯C、丙烯、丁二烯、戊烯D、乙烯、丙烯、丁烯正确答案:B7、评价化工生产效果的常用指标有()。

A、催化剂的活性B、生产成本C、停留时间D、生产能力正确答案:D8、流体所具有的机械能不包括()。

A、内能B、动能C、位能D、静压能正确答案:A9、小批量、多品种的精细化学品的生产适用于()过程。

A、半连续操作B、间歇操作C、连续操作D、半间歇操作正确答案:B10、根据《在用压力容器检验规程》的规定,压力容器定期检验的主要内容有()A、全面检查B、不检查C、外部、内外部、全面检查D、内外部检查正确答案:C11、在生产中发生触电事故的原因主要有:缺乏电气安全知识;违反操作规程;偶然因素;维修不善;()θA、生产负荷过大B、电路设计不合理C、电气设备安装不合理D、电气设备不合格正确答案:D12、在化工生产过程中常涉及的基本规律有()A、物料衡算和热量衡算B、物料衡算、热量衡算、平衡关系和过程速率C、热量衡算和平衡关系D、物料衡算、热量衡算和过程速率正确答案:B13、氧气呼吸器属于()。

基于ANSYS workbench六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的模态分析

基于ANSYS workbench六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的模态分析

基于ANSYS workbench六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的模态分析六片斜叶圆盘涡轮搅拌器是压力容器中重要的工作部件,其转动速度的大小和稳定直接关系到压力容器的工况能否正常运行,结合UG6.0对相应的六片斜叶圆盘涡轮搅拌器进行简化和实体建模。

将简化过的模型导入ANSYS Workbench的模态分析模块,结合相应的预应力分析模块对工况转速条件下的六片斜叶圆盘涡轮搅拌器模态进行分析,分析六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的前六阶的模态,通过模态分析得到各阶固有频率和实际工况转速相比较,为研究压力容器的结构优化和振动分析提供了理论基础。

标签:斜叶圆盘涡轮;搅拌轴;ANSYS;模态分析引言六片斜叶圆盘涡轮搅拌因其具有循环性能好,动力消耗低等特点,在石油,化工等行业的应用尤为突出。

六片斜叶圆盘涡轮搅拌器主要工作部件是一具有离心轮状的圆盘,当搅拌轴转动时,物料沿轮状圆盘的轴向由中心孔进入叶轮,在各小叶片作用下而获离心加速度,向转轴中心流窜产生涡流而达到搅拌混的目的.所以,在实际工况的低速旋转中,整个搅拌器的结构刚度受到转速的影响而发生改变。

故对实际工况下的搅拌器子进行模态分析是十分必要的。

1 六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的模态分析方法应用模态分析方法确定搅拌器的动态特性包括固有频率表,振型和稳态响应。

利用有限元法求解具有不规则集合搅拌器模态,考虑相应软件中的ANSYS Workbench 的线性模态分析方法,因此结合振动学可知,多自由度无阻尼振动方程为(1):2 六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的模型建立参考实际搅拌器尺寸,采用UG6.0 绘制搅拌器的三维实体模型,为提高后期网格质量和结果分析的准确性。

仅仅选取搅拌器主体模型。

去除倒角,装配凹槽等细节模型。

保留相应的主轴阶梯状结构,为后期施加提供位置标识。

3 六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的模态分析参照搅拌器的实际工况可知,搅拌器由两侧的轴承固定约束,轴承有一定的刚度和阻尼。

而在ANSYS Workbench中的模态分析环节,一般选用计算方法的为线性计算方法,即忽略阻尼对搅拌器系统影响,因此对搅拌器系统的轴承处施加圆柱约束,保证搅拌器符合实际工况条件下的约束。

现代化工厂搅拌机工作原理

现代化工厂搅拌机工作原理

现代化工厂搅拌机工作原理
现代化工厂搅拌机的工作原理是通过电机驱动搅拌器旋转,产生剪切力、折叠力和对流力,从而实现物料的混合、搅拌和均质化处理。

具体而言,搅拌机通常由电机、传动装置、搅拌器和容器组成。

电机通过传动装置将动力传递给搅拌器,使其快速旋转。

搅拌器的旋转运动引起周围空气和物料的流动,从而产生了剪切力、折叠力和对流力。

剪切力是指搅拌器与物料间的相对运动引起的粒子间的相对滑动,从而产生摩擦、切割和切分的力。

这种力可以有效地使物料的颗粒大小减小,促进物料的混合和交换。

折叠力是指搅拌器与物料间的相对运动引起的液体层间的折叠,从而促进液体的流动和交换。

这种力可以将物料中的气泡排除,提高物料的均质性和稳定性。

对流力是指搅拌器的旋转引起周围空气和物料的流动,形成涡流和环流。

这种流动可以将物料中的热量、质量和动量等快速传递,加快混合速度,提高工艺效率。

总之,现代化工厂搅拌机利用电机驱动搅拌器旋转,产生剪切力、折叠力和对流力,从而实现物料的混合、搅拌和均质化处理。

这一工作原理的应用广泛,涵盖了化工、食品、制药、生物工程等众多领域。

反应釜搅拌器选型指南

反应釜搅拌器选型指南

搅拌器的选型搅拌器是反应釜的重要组成部分,是一种广泛应用的操作单元,它的复杂性在于它的原理要涉及流体力学、传热、传质和化学反应等多种过程。

一、搅拌器在化工生产中的用途化工生产的各种工艺过程涉及到各种不同特性的物料,各种不同的搅拌目的,所选的搅拌器不同,工艺过程种类多,搅拌的用途也多。

1、液体的互溶两种或多种液体的互溶、混合,但是均相液体的搅拌又应区分均相液体混合物中是否发生化学反应,对于没有化学反应的情况,通常称为互溶液体的调和或调匀。

对于两种或数种互溶液体间存在化学反应的情形,为了加速反应或使反应完全,也应进行搅拌。

2、互不相容液体的分散这种操作目的是互不相溶的液体相互接触,相互充分分散,以有利于传质或换学反应,或制备悬浊液和乳化液。

搅拌的作用是使液滴细化,增大相对接触面积。

3、气液相的接触这种搅拌使气体成为细微气泡,在液相中均匀分散,形成稳定的分散质,或增强液体吸收气体,或加快气液相发展化学反应等。

4、固液相的分散顾叶祥的搅拌用途较广,有时是制备均匀悬浮液,有时是固体的溶解,有时是固液相间发生化学反应,有时是固相在液体中洗涤,有时是从饱和液体中析出晶体等。

5、加强传热有些液体反应的时候需要加热或者冷却,通过搅拌提高液体的传热速度或者使液体的温度更均匀。

二、搅拌器的形式搅拌过程对搅拌器的要求各有不同,搅拌过程的情况千差万别,使搅拌器的形式也多种多样,下面是几种常用的搅拌器:1、推进式搅拌器推进式搅拌器常用整体铸造,加工方便,结构类似于轮船的螺旋推进器,常有三片桨叶组成。

推进式搅拌器直径取反应釜内经的1/4~1/3,切向线速度可达5~15m/s,转速为300~600rpm,最高转速可达1750rpm。

一般说小直径取高转速,大直径取低转速。

搅拌时能使物料在反应釜内循环流动,所起的作用以容积循环为主,剪切作用小,上下翻腾效果好,但采用挡板或者导流筒则轴向循环更强。

2、桨式搅拌器桨式搅拌器是一种结构和加工都非常简单的搅拌器,共两片桨叶,桨叶安装形式可分为平直叶和折叶两种,平直叶就是叶面与旋转方向互相垂直,折叶则是叶面与旋转方向呈一定的倾斜角度。

化工单元操作教程

化工单元操作教程

化工单元操作教程1. 简介化工单元是化工生产过程中的基本操作单元,用于实现化学反应、分离、提纯、浓缩、干燥等工艺过程。

本教程将介绍化工单元的基本操作流程、注意事项和常见问题解决方法,帮助初学者快速掌握化工单元操作技巧。

2. 操作流程2.1. 准备工作在进行化工单元操作前,需要做好以下准备工作:•确认操作对象:确定要操作的化工单元以及操作装置的类型和规格。

•安全检查:检查化工单元的操作装置和周围环境是否存在安全隐患,保证操作过程的安全性。

•准备操作材料:准备所需的原料、试剂、溶剂等。

•准备操作工具:准备所需的操作工具,如称量器、搅拌器、温度计等。

2.2. 操作步骤根据不同的化工单元和工艺要求,具体的操作步骤可能会有所不同。

下面以常见的化工单元操作(如反应釜、蒸馏塔)为例,介绍一般的操作步骤:2.2.1. 反应釜操作步骤1.将反应釜连接至供电源,确保电源正常。

2.打开排气阀,排除可能存在的空气。

3.检查反应釜的密封情况,确保密封处无渗漏。

4.将所需原料按照配比放入反应釜中。

5.根据反应条件要求调节温度、压力等参数。

6.打开搅拌器,开始搅拌。

7.启动加热或冷却系统,控制温度。

8.监测反应过程中的温度、压力等关键参数,保证操作过程的安全性和效果。

2.2.2. 蒸馏塔操作步骤1.将蒸馏塔与加热系统、冷却系统等连接。

2.检查蒸馏塔的密封情况,确保密封处无渗漏。

3.将所需混合物或溶液注入蒸馏塔的料仓。

4.启动加热系统,控制加热功率。

5.启动冷却系统,控制冷却水流量和温度。

6.随着温度的升高,观察混合物的沸腾情况,并根据情况调节加热功率。

7.观察塔顶出口处的液体流动情况,根据需要调节冷却水流量和温度。

8.根据目标物质的沸点,收集相应的馏分。

3. 注意事项在进行化工单元操作时,需要注意以下事项:•严格遵守操作规程和操作指导书,确保操作过程的安全性。

•确保操作装置的密封性能良好,防止泄漏和事故发生。

•注意操作环境的通风和防护,避免有毒气体或腐蚀性气体对人身造成伤害。

搅拌器选型

搅拌器选型

工业搅拌与混合技术进展虞培清,周国忠(浙江长城减速机有限公司,温州325028)摘要:工业搅拌与混合技术在近些年来取得了很大的发展,本文综述了这方面的进展情况。

重点对新型搅拌与混合设备的开发、流场测试与计算流体力学以及搅拌设备选型与设计软件四个方面进行了综述与评价,并就国内的研究现状进行了简单概述。

关键词:搅拌,混合,搅拌器,流场测速,计算流体力学(CFD),专家系统搅拌与混合是化学、制药、食品、环保等工业中最常见的关键单元操作之一。

比如,一个合成纤维厂中,作为核心设备的聚合反应器仅两台,而与之配套的配料槽、溶解槽、稀释槽、缓冲槽等辅助搅拌设备则多达30台。

在高分子材料生产中,作为核心设备的聚合反应器85%是搅拌设备。

在制药发酵生产过程中,从种子培养到关键的发酵过程,几乎全部是搅拌设备。

鉴于搅拌设备的广泛应用,随着近年来工业技术的发展,流体混合技术在上世纪60到80年代期间得到了迅猛发展,其重点主要是对于常规搅拌桨在低粘和高粘非牛顿均相体系、固液悬浮和气液分散等非均相体系中的搅拌功耗、混合时间等宏观量进行实验研究。

长期以来,虽然有大量设计经验和关联式可用于分析和预测混合体系,但将搅拌反应器从实验室规模直接放大到工业规模,仍是十分危险的,至今仍然需要通过逐级放大来达到搅拌设备所要求的传质、传热和混合。

这种方法不但耗费巨额的资金和大量的人力物力,而且设计周期很长。

据统计,在工业高度发达的美国,化学工业由于搅拌反应器设计不合理所造成的损失每年约为10—100亿美元。

因此,从更微观更本质的角度,例如采用先进的测试手段和建立合理的数学模型,获取搅拌槽中的速度场、温度场和浓度场,不仅对开发新型搅拌设备,而且对搅拌设备的优化设计具有十分重要的经济意义,对放大和混合的基础研究具有现实的理论意义。

近些年来,工业搅拌与混合设备的一些新进展主要集中在以下几个方面。

1.新型搅拌与混合设备的开发在很多情况下,搅拌设备是作为一种辅助设备使用的,其操作条件比较简单,搅拌的目的多是以混合和固-液悬浮为主,其搅拌器常用轴流式搅拌器或开启涡轮。

化工单元生产工艺

化工单元生产工艺

化工单元生产工艺
化工单元生产工艺是指将化工原料经过一系列的加工、反应、分离等工艺操作,最终得到所需的产品的过程。

以下是一个化工单元生产工艺的700字简单示例:
化工单元生产工艺示例:制备乙酸丁酯
乙酸丁酯是一种广泛应用于涂料、塑料和医药等行业的有机化合物,下面将介绍它的生产工艺及相关步骤。

原料准备:乙酸、丁醇、硫酸
1. 反应装置准备:准备一套耐腐蚀的反应釜、搅拌器、加热装置和冷却装置等。

2. 原料加入:首先将适量的丁醇加入反应釜中,并通过搅拌器进行搅拌。

然后将乙酸逐渐加入反应釜,并保持搅拌。

3. 反应控制:在反应釜中加入一定量的硫酸催化剂,并控制反应温度在适宜范围内。

通常情况下,反应温度可在60-70°C之间进行。

4. 反应时间控制:根据不同反应物的浓度和反应条件,反应时间一般为2-4小时。

5. 催化剂去除:反应结束后,使用碱溶液中和反应釜中的残余硫酸催化剂,进一步去除其中的杂质。

6. 分离过程:将反应液通过分离器进行分离。

由于乙酸丁酯的密度较大,可以通过重力分离将其和其他组分分离开。

7. 后处理:对分离出的乙酸丁酯进行洗涤、脱水、脱色等处理,以提高产品纯度。

8. 乙酸丁酯的收集和储存:将处理好的乙酸丁酯收集并储存在适当的容器中,以便后续使用或销售。

以上是制备乙酸丁酯的简要生产工艺示例。

在实际生产中,还需要进行反应条件的优化、工艺参数的调整以及相关安全措施的采取,以确保产品质量和生产安全。

此外,根据具体的工艺要求,还可以进行后续处理、纯化等工序,以获得更高纯度的乙酸丁酯产品。

化工行业液体混合搅拌的工艺参数与设备选择

化工行业液体混合搅拌的工艺参数与设备选择

化工行业液体混合搅拌的工艺参数与设备选择液体混合搅拌在化工行业中起着至关重要的作用。

它涵盖了许多领域,包括药品制造、化妆品生产、油漆涂料、食品加工等。

本文将介绍液体混合搅拌的工艺参数和设备选择,以帮助化工从业人员更好地理解和应用这一关键技术。

一、工艺参数的重要性1. 混合比例:混合比例是指混合物中各组分的配比关系。

不同的产品要求不同的混合比例,如特定药品的配方、颜料的浓度等。

准确控制混合比例有助于确保产品的质量和一致性。

2. 混合时间:混合时间决定了混合反应的充分程度。

过短的混合时间可能导致组分未充分混合,影响产品质量;而过长的混合时间则可能浪费能源和时间。

因此,需要根据具体产品和生产工艺来确定合适的混合时间。

3. 混合速度:混合速度对混合效果同样至关重要。

较低的混合速度可能无法充分混合物料,导致不均匀;而过高的混合速度可能造成产生大量气泡或剪切力过大。

因此,选择合适的混合速度是确保混合效果的关键。

二、设备选择的考虑因素1. 搅拌类型:根据混合要求和液体特性,可以选择适合的搅拌类型。

常见的搅拌类型包括机械搅拌、气体搅拌和涡流搅拌等。

机械搅拌适用于高粘度和高密度液体,气体搅拌适用于低粘度和低密度液体,而涡流搅拌则适用于需要较强剪切力的液体。

2. 设备尺寸和容量:设备尺寸和容量需根据生产需求和预计产量来确定。

小型生产可选择容量较小的搅拌设备,大型生产则需要更大容量的设备。

此外,还需考虑设备安装空间和维护操作的便利性。

3. 材质选择:搅拌设备的材质要求与被混合液体的性质相关。

如果液体具有强腐蚀性,需选择耐腐蚀的材质,如不锈钢。

如果液体需要保持特定的温度或防止灰尘污染,还需考虑设备的绝缘和密封性能。

4. 控制系统:一些混合过程需要精确的温度、压力或pH控制。

因此,一个可靠的控制系统是必要的。

可以选择带有先进控制功能的设备,如自动化程度高的PLC控制系统。

三、设备性能的考量1. 混合效果:设备的混合效果是选择合适设备的关键。

化工原理单元操作

化工原理单元操作

化工原理单元操作
化工原理单元操作是化工实验室中的一项重要工作,能够培养学生有关化学及其实际操作的基本知识和技能。

操作一般遵循如下步骤:
1、先要了解实验材料的特性和安全操作规范,以防受人身伤害或机械设备受损;
2、准备实验仪器,包括实验烧杯、称量秤、量筒、搅拌器等;
3、按标准配比准备实验调和剂,确认实验仪器的特性,规定使用的实验参数;
4、按照实验用药的步骤,进行实验仪器的装填及调整,完成实验准备工作;
5、实验中要按照操作步骤来进行,并加以有效的控制、观察、记录等;
6、实验结束后,清洗实验仪器,将其归原位;
7、整理实验记录,将实验报告及相关文档提交实验报告。

在化工原理单元操作中,安全实验、严格操作是基本要求,另外,还要注意实验环境的合理设计,使实验工作能够顺利进行,获得可靠的实验数据。

同时,要特别注意细节,做到实验前的准备、实验中的操作、实验后的清理都规范清楚,提高实验效率,最终达到预期的结果。

化工原理课程设计-2

化工原理课程设计-2

取。 对分散或乳化过程,要求循环能力大且应具有较高的剪切能力,涡 轮式搅拌器(特别是平直叶涡轮式)具有这一特征,可以选用。推进 式和桨式搅拌器由于剪切力小而只能在液体分散量较小的情况下 采用。桨式搅拌器很少用于分散过程。对于分散搅拌操作,搅拌 槽内都安装有挡板来加强剪切效果。
固体溶解过程要求搅拌器应具有较强的剪切能力和循环能力,所
图2-1 机械搅拌设备简图 1—搅拌釜;2—搅拌器;3—加料管;
4—电机;5—减速器;6—联轴节;
7—轴封;8—温度计套管;9—挡 板;10—搅拌轴;11—放料阀
取决于搅拌器的结构、尺寸、操作条件及其工作环境。 对于密闭搅拌设备,轴封是必不可少的重要组成部分,在实际 生产中也是最易损坏的部件。与泵轴的密封相似,轴封也常 采用填料密封和机械密封两种密封形式。当轴封要求较高 时,一般采用机械密封,如易燃、易爆物料的搅拌及高温、高 压、高真空、高转速的场合。 搅拌釜也常称为搅拌罐或搅拌槽,它由罐体和罐体内的附件
比,用以衡量重力的影响;N为搅拌功率,W;d为搅拌器直径,m;ρ为流
体的密度,kg/m3;μ为流体的黏度,Pa· s;n为搅拌转速,r/s;g为重力加速 度,m/s2;K0为系数,量纲为1;x、y为指数,量纲为1。
若再令ϕ= ,称为功率因数,则
ϕ=K0Rex(2-2)
注意:功率因数ϕ与功率数Np是两个完全不同的概念。 从量纲分析法得到搅拌功率数的关系式后,可对一定形状的搅拌 器进行一系列的实验,找出各流动范围内具体的经验公式或关系 算图,则可解决搅拌功率的计算问题。 2.2.1.2 搅拌功率计算 关于搅拌功率计算的经验公式很多,研究最多的是均相系统,并以 它为基础来研究非均相物系搅拌功率的计算。
表2-3 搅拌器型式及适用条件

精细化学品生产技术习题集及答案

精细化学品生产技术习题集及答案

精细化学品习题集模块一 绪论一、选择题1、下列属于精细化学品的是( )A 、发烟硫酸B 、乙烯C 、环氧乙烷D 、丁基羟基茴香醚2、酶制剂具有新陈代谢能力、生长激素具有刺激生长作用,它们反映出精细化工的( )特点 A 、多品种、小批量 B 、商业性强 C 、功能性和专用性 D 、技术密集3、精细化工过程开发的方法不包括( )A 、经验放大法B 、相似放大法C 、数学模拟放大法D 、满足物理、化学相似要求的放大法 二、判断题1、精细化工过程开发包括精细化学品的开发和生产过程的开发。

( )2、GMP 技术,也称GMP 制度,即药品生产和质量管理规范,GMP 认为,任何药品质量的形成是设计和生产出来的,而非检验出来的。

( ) 三、填空题1、在精细化工生产中,除常用的结晶、吸附、过滤、离子交换、精馏、萃取等以外,还用到一些特殊的分离技术如_____________和_____________。

2、附加价值是指扣除产品产值中的原材料、税金、厂房及设备折旧费后剩余部分的价值,包括____、_____________、___________、____________等费用。

四、简答题1、我国对精细化学品是如何定义的?答:凡能增进或赋予一种(类)产品以特定功能,或自身就具有某种特定功能的小批量、高纯度、深加工、附加价值和利润率较高的化学品称为精细化学品,有时也称精细化工产品或专用化学品。

2、目前我国精细化学品分为哪几类?答:分为以下几类:农药;染料;涂料(含油漆和油墨);颜料;信息用化学品(包含感光材料,磁性材料等能接收电磁波的化学品);食品和饲料添加剂;黏合剂;催化剂和各种助剂;化学原药和日用化学品;功能高分子材料(包括功能膜,偏光材料等)。

3、什么叫精细化工产值率(精细化工率)?答:精细化工率又称精细化工产值率,是精细化学品总产值与化学工业产品的总产值之比:%100⨯=化学工业产品的总值精细化工产品的总值化工率)精细化工产值率(精细4、精细化工有何特点?答:具有以下特点:产品的功能性和专用性;多品种、小批量;综合性生产流程与多功能生产装置;技术密集;大量采用复配技术;高附加价值;商业性强;5、精细化工的特殊技术分别是什么?答:特殊技术分别是:模块式多功能集成生产技术;特殊反应技术;特殊分离技术;极限技术;GMP技术。

化工专业队器材配备标准

化工专业队器材配备标准

化工专业队器材配备标准
化工专业的器材配备标准通常根据不同实验室的需求和研究方向而有所不同。

以下是一些常见的化工实验室器材配备标准的示例:
1. 基本实验室设备:
- 反应釜:用于进行化学反应的容器,通常包括搅拌器、加热和冷却系统。

- 平衡仪:用于测量物质的质量。

-pH计:用于测量溶液的酸碱度。

- 离心机:用于分离液体和固体颗粒。

- 显微镜:用于观察微小颗粒和细胞结构。

- 热板:用于加热试管、烧杯和其他实验容器。

- 温度计:用于测量温度。

- 玻璃仪器:如烧杯、试管、漏斗等,用于容纳和处理试样。

2. 分析设备:
- 气相色谱仪(GC):用于分离和分析气体或挥发性液体混合物的成分。

- 液相色谱仪(HPLC):用于分离和分析液体混合物的成分。

- 紫外-可见光谱仪(UV-Vis):用于测量物质在紫外和可见光波段的吸收和透射。

- 红外光谱仪(IR):用于测量物质对红外光的吸收。

- 质谱仪(MS):用于分析和鉴定化合物的质量。

- 核磁共振仪(NMR):用于分析和鉴定化合物的结构。

3. 安全设备:
- 通风系统:用于排除实验室中产生的有害气体和蒸汽。

- 安全柜:用于储存和处理有害化学品。

- 眼镜和手套:用于保护眼睛和手部免受化学品的伤害。

- 淋浴和洗眼器:用于紧急冲洗身体和眼睛。

需要注意的是,以上仅是一些常见的化工实验室器材配备标准,具体的配备标准还应根据实验室的需求、实验项目的要求以及安全规定进行调整和确定。

搅拌桨型制的选择与应用

搅拌桨型制的选择与应用

搅拌桨的选择与使用探讨本文来自: 马后炮化工作者: mahoupao日期: 2010-3-31 15:49 阅读: 518人评分是一种美德,请不要吝啬您的评分探讨, 选择在化工生产中,搅拌普遍存在,常规的搅拌形式有锚式、桨式、涡轮式、推进式、框式等,搅拌装置在高径比较大时,可用多层搅拌桨,特殊产品甚至会使用较为复杂的MIG式搅拌。

不同形式的搅拌对应各种不同的使用环境,以满足不同的使用要求。

请大家结合实际的使用经验,探讨下各种搅拌形式搅拌效果的特点,也可以结合实际事例说明各种搅拌形式在某些场合的适用性。

抛砖引玉一下,我在生产中使用过推进式的搅拌桨。

在使用中发现有如下特点:推进式的搅拌桨,物料随桨径向运动明显,而轴向运动较差;物料在升降温过程中,贴壁部分与釜中心区有明显的温差;物料较少或转速较快时会在釜中心区形成漩涡;此形式的搅拌,在结晶过程中会形成过饱和度的缓慢释放,有利于晶体的生长。

1、锚式、框式使用于低转速一般在60至300rpm 之间,这是因为考虑到锚式、框式长度多有3到5米,支撑点位于轴头,搅拌轴强度有限,高速下搅拌轴跳动比较大,特别是搅拌底部晃动幅度很大,甚至会碰到反应釜内壁。

同时结合物料的粘度选取转数,粘度大转速低,粘度小转数适当的高点。

2、涡轮式、推进式使用转速相对较高。

推进式的搅拌桨,物料较少或转速较快时会在釜中心区形成漩涡.可以在离搅拌桨50mm的距离的地方安置一张外径和搅拌桨相同的圆板,这样可以适当的减少漩涡。

搅拌是一个相对复杂的话题,论坛上也有相关主题,现就个人理解,小结如下:通常对搅拌的要求是由搅拌过程的目的和物料性质所决定的。

针对搅拌器的选型因素诸如容积循环速率、湍流强度和剪切作用等可以考虑:1、有类似应用,且搅拌效果较满意的可选用相同搅拌器;如:低粘度反应和简单体系通常我们一般选用单(双)桨叶式即可,而不用框式,以防止形成气相涡流,影响蒸馏效率;如为减少反混或沉积,则选用推进式或桨式与推进式组合,并加装导流桶;而涡轮式、布鲁马金式等也都可以很好的适用于低粘体系。

化工单元操作实训讲义

化工单元操作实训讲义

化工单元操作实训讲义1. 引言化工单元操作实训是化学工程专业学生的重要课程之一,目的是通过实际操作,让学生掌握化工单元的运行原理、工艺参数的调整以及常见的操作技术。

本实训讲义旨在帮助学生理解并掌握化工单元操作的基本知识和技能。

2. 实训准备2.1 实训设备和工具在进行化工单元操作实训之前,需要准备以下设备和工具:•化工单元实训设备:可以根据实际情况选择常见的化工单元设备,如反应釜、蒸馏塔等。

•实验室安全设备:包括防护眼镜、实验室大腿、实验手套等,确保操作安全。

•常用工具:如计量容器、温度计、搅拌棒等。

•实验室试剂:根据不同的实训内容,准备需要的试剂。

2.2 实训前的准备工作在开始实训之前,需要进行以下准备工作:•安全检查:确认实验室设施完好,并检查实验室中的安全设备是否齐全。

•设备校准:对实训设备进行校准,确保其准确度和可靠性。

•实验计划:制定详细的实验计划,包括操作步骤、工艺参数等。

•环境准备:确保实验室环境整洁、通风良好。

3. 实训内容本实训讲义将以常见的化工单元操作为例,介绍其基本原理和操作技术。

3.1 反应釜操作3.1.1 基本原理反应釜是一种常见的化工设备,用于进行化学反应。

其基本原理包括反应物进料、控制反应条件(如温度、压力)和产物出料。

3.1.2 操作步骤1.准备反应釜:检查反应釜的密封性和搅拌器的运转情况,确保无异常。

2.加料:根据实验计划,按照一定比例将反应物加入到反应釜中。

3.控制反应条件:根据实验要求,调整反应釜的温度和压力,保持稳定的反应条件。

4.反应过程监控:使用传感器监测反应过程中的温度、压力等参数变化,并记录。

5.反应结束:根据实验计划,判断反应是否结束,并根据需要进行后续操作。

3.2 蒸馏塔操作3.2.1 基本原理蒸馏塔是一种常用的分离设备,用于将混合物按照其组分的沸点差异进行分离。

其基本原理包括将混合物加热至沸腾,蒸汽与液体相互作用,然后对蒸汽进行冷凝和收集。

3.2.2 操作步骤1.准备蒸馏塔:检查蒸馏塔的密封性和冷凝器的冷却效果,确保正常运行。

《化工原理》第四章 液体搅拌

《化工原理》第四章 液体搅拌

26
二.非均相物系的混合机理
对于非均相物系,为达到小尺度的宏观混 合,同样应强化湍动,使分散相尺寸尽可能减 小。
27
第四章 液体搅拌
4.1 搅拌器的性能和混合机理 4.1.1 搅拌设备 4.1.2 搅拌作用下流体的流动 4.1.3 混合机理 4.1.4 其它类型混合器(自学) 4.1.5 搅拌器的选型和发展趋势(自学)
41
2
第四章 液体搅拌
4.1 搅拌器的性能和混合机理 4.1.1 搅拌设备
3
一.搅拌设备的基本结构
叶轮 搅拌器 搅拌装置 传动机构 搅拌设备 轴封(填料函密封和机械密封) 槽体 搅拌槽(釜) 附件(挡板、导流筒等) 搅拌轴
4
一.搅拌设备的基本结构
1―搅拌槽;2―搅拌器; 3―搅拌轴;4―加料管; 5―电动机;6―减速机; 7―轴节;8―轴封; 9― 温 度 计 套 管 ; 10― 挡板;11―放料阀
x
33
二.搅拌功率的准数关联式
对于一定几何构形的搅拌设备,通过实验得 到相应的经验公式或算图。搅拌功率计算的经验 公式很多,比较成熟的是均相系统,并以它为基 础估算非均相系统的搅拌功率。
34
第四章 液体搅拌
4.2 搅拌功率 4.2.1 搅拌功率的准数关联式 4.2.2 均相系统搅拌功率的计算(自学) 4.2.3 非均相物系搅拌功率的计算(选读) 4.2.4 非牛顿型流体的搅拌功率(选读)
(4)出现打旋现象时还需考虑重力加速度的影响。
30
二.搅拌功率的准数关联式
搅拌功率和各变量之间的一般函数关系式可表达 为
P = f (n, d , ρ , µ , g )
2
通过量纲分析可得
P d nρ x n d y = K( ) ( ) 3 5 ρn d µ g

搅拌选择

搅拌选择

搅拌器的选择与使用是个非常复杂的问题,目前国内有关这方面的设计资料都比较简单,大部分计算公司都来自国外50-70年代,在应用中发现,理论与实际的差别非常大,因此,目前搅拌器的设计采用的是理论与实践相结合。

现有搅拌器的形式大致分飞桨式、推进式、锚框式、螺带式以及复合式,出锚框、螺带往往应用在高粘度介质的搅拌外,大部分工况都采用桨式与推进式的混合型搅拌器,一般情况下转数在30--300转范围内,搅拌桨线速度在5米/每秒以下为宜,搅拌器的直径一般选用1/3罐径左右,建议安装挡板。

从混合效果看,对于匀相液液混合,在搅拌功率一定时是,尽量选择大浆径,低转速。

而对以非匀相及防止底部沉积的固液混合在搅拌功率一定的情况下,尽量提高转数,在选用功率时注意,一般情况下电机功率达到1.5倍搅拌作业功率即可,过大只会曾加电力消耗和运行成本,目前,考核搅拌效率的难度很大,用户对于搅拌器的研究做注重混合的均匀程度,而忽略了单位时间内电力的消耗及单元操作时间,因为,往往工艺给出的操作时间远远大于搅拌混合所需的时间,这是因为,很多化工单元是液液反应,反应时间和搅拌作业时间差距很大。

在容器的设计中往往忽略了挡板的作用,实际上,增加挡板后,可以显著增加液体的轴向流和径向流,而且还可以产生湍流效果,因此,挡板是非常重要的,虽然增加挡板后,搅拌功率明显提高,但是单位作业时间也会显著下降,混合效果明显提高,现在应用最广泛的搅拌桨形式是变截面搅拌桨并配合挡板使用。

在选搅拌之前,除了关注物料有几相、体积、密度、粘度、混合要求等等之外。

还应该关注反应机理。

有的反应速度是由反应本身决定的,例如有的有机反应本身就进行的很慢,在这种条件下增强(或减弱)搅拌效果对反应收率、反应时间的影响不大;而有的反应,速度主要是由扩散控制的,反应本身进行的很快,在这种情况下增加搅拌效果则反应收率以及反应时间都会有很好的改善。

我见过改变搅拌效果后,收率提高十几个点的情况,也见过加强搅拌后几乎对反应没什么影响的情况。

搅拌器电机选用的基本原则

搅拌器电机选用的基本原则

搅拌器电机选用的基本原则
通常应根据搅拌轴功率和搅拌设备周围的工作环境等因素选择电动机的型号,并遵循以下基本原则。

①根据搅拌设备的负载性质和工艺条件对电动机的启动、制动、运转、调速等要求,选择电动机类型。

②根据负载转矩、转速变化范围和启动频繁程度等要求,考虑电动机的温升限制、过载能力和启动转矩,合理选择电动机容量,并确定冷却通风方式。

同时选定的电动机型号和额定功率应满足搅拌设备开车时启动功率增大的要求。

③根据使用场所的环境条件,如温度、湿度、灰尘、雨水、瓦斯和腐蚀及易燃易爆气体等,考虑必要的防护方式和电动机的结构型式,确定电动机的防爆等级和防护等级。

处在爆炸和火灾危险环境时,应按照GB50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定:对于气体或蒸汽爆炸危险环境,则根据爆炸危险环境的分区等级和爆炸危险区域内气体或蒸汽的级别、组别和电动机的使用条件,选择防爆电动机的结构型式和相应的级别、组别;对于粉尘爆炸危险环境,则根据爆炸危险环境的分区等级和电动机的使用条件,选择防爆、防护电动机的结构型式和相应的防爆、防护等级;对于火灾危险环境,则根据火灾危险环境的分区等级和电动机的使用条件,选择防护电动机的结构型式和相应的防护等级。

处在化学腐蚀环境时,应按照CD90A6《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》,根据腐蚀环境的分类选择相适应的电动机。

搅拌设备的工艺设计计算

搅拌设备的工艺设计计算

搅拌设备的工艺设计计算搅拌设备的工艺设计计算卢赤杰(河北省石油化工规划设计院)摘要文中给出T -艟搅拌设备的工艺设计计算程序,介绍了常用备的谩计有一定的参考价值 .及墨堕拳型,及箕工艺足寸的计算,净功率的计算.井附有经验参教与图表 .对于化工工艺谩计人员进行托拌设刖蓦浓缩、加工系统化,并给出其一般设计程序,力图使化工工艺人员在设计常用搅拌是化工生产中常见的单元操作之一搅拌设备时,能采用较简便的方法及程序,快速地选择搅拌器型式,正确地确定搅拌设备的工艺尺寸及需要的功率.一,通过搅拌可以加快两种或两种以上具有不同性质的物质相互问的分散速度,从而达到快速均匀混合的目的,因此搅拌设备在传质及传热过程中有着广泛的用途 . 搅拌过程是一个涉及流体力学、传质、传热等多学科的复杂过程,至今对其理论研究还进行得很不够,对于某一搅拌、搅拌装置的分类(一)依据搅拌器结构型式的不同分类r平桨式――桨r平直叶过程,怎样的搅拌装置(型式及结构尺寸)是摄适宜的?至少需要多大的动力才能最经济地完成这一过程?还不能作出完全、准确地回答 .口前在设计中主要要解决的问题是尽可能选择适宜的搅拌器型式及结构尺寸,并依据介质的选择性及已确L折叶桨广开启涡轮式叶折叶嘏轮式后弯叶l锚式框式螺旋带式齿轮圆盘式其它改型式r平直叶L后弯叶推进式L圃盘涡轮T斗折叶定的转速来求取需要的功率 .即使这样 . 各种文献“ j ”中报道的关于搅拌功率的计算式或图表搅拌器型式的选择依据、以及其它工艺尺寸的计算式,都很零碎、不系统,且不完全一致,这样就给化工工艺设汁人员快速合理地确定搅拌型式、正确地计算搅拌功率,以致确定整个搅拌设尽管搅拌器的型式多种多样,但最常用的有三种:平直叶桨式、平直叶圆盘涡备的_ J二艺尺寸都带来很多不便. 。

本文结合前人总结的计算公式及图表,进一步将之轮式和推进式,其主要参数与结构型式见表l表l常见搅拌器的结构型式及重要参数S/ d j:IZ 3 n= I O 0~ 5 ̄r pm产生的作用主要为轴向流 .循环速推最大可达进n。

化工设计概论试题

化工设计概论试题

1. 新建项目设计包括新产品设计和采用新或新技术的产品设计。

2. 设计代表的任务是参加基本建设的和安装。

3. 化工计算包括工艺设计中的、能量衡算以及设备选型和计算三个内容。

4. 设备是完成生产过程的重要条件,是确定技术路线和时必然涉及到的因素。

5. 工艺流程草图流程线的起始和终了处注明的名称来源及去向。

6. 设备在工艺管道及仪表流程图上应标注和名称。

7. 对丁连续操作过程,选用作为基准是很自然的。

8. 工艺设计的任务是根据工艺需要,计算并某种型号设备,以便订货。

9. 根据工艺流程的特点,确定反应釜是操作还是间歇操作。

10. 设备布置首先要满足工艺和工艺条件的要求。

11. 化工厂使用最多的换热器是换热器与再沸器。

12. 真空管线应尽量短,尽量减少弯头和以降低阻力,达到更高的真空度。

13. 管架是用来、固定和约束管道的。

14. 循环冷却水在周而复始的循环使用过程中,会对管道产生并在管壁上结垢。

15. 物质的燃烧必须具备个条件。

16. 化工设计可根据性质分类,也可按设计性质分类。

17. 施工图设计的任务是根据审批意见,解决扩大初步设计阶段待定的各项问题。

18. 扩大初步设计的设计文件应包括以下两部分内容:和说明书的附图、附表。

19. 工艺管道及仪表流程图上,管道的标注内容应包括三个组成部分:即、管径和管道等级。

20. 执行器的图形符号由机构和调节机构两部分组合而成。

21. 加压操作的塔可分为出料和液相出料两种。

22. 物料衡算的理论根据是定律。

23. 流量大而扬程不高时可选用单级。

24. 对丁釜式反应器,依靠来实现物料流动和混合接触。

25. 车间设备布置是确定各个设备在车间和立面上的位置。

26. 容器分贮存容器与原料及成品贮罐两类。

27. 管架按位置可分为管架和室内管架两类。

28. 换热器与邻近设备间可用管道架空连接。

29. 工业上采暖系统按压力分为低压和高压两种。

30. 自燃点是指物质在没有外界引燃的条件下在空气中能自燃的。

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搅拌器在化工单元设备中的选用作者:王雪云摘要:通过对搅拌目的、搅拌机理及搅拌器的类型的介绍,分析在化工工艺设计中应如何选用搅拌器,以达到工艺要求。

关键词: 搅拌器1 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. 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。

1. 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。

1. 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。

1. 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。

1. 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。

搅拌器有两大功能:!使液体产生强大的总体流动,以保证装置内不存在静止区,达到宏观均匀;"产生强大的湍动,使液体微团尺寸减小。

湍流的强弱在搅拌器的选用过程中是较为重要的一个环节。

因为总体流动中高速旋转的旋涡与液体微团之间会产生很大的相对运动和剪切力,搅拌器选用得当,搅拌效果越好时,液团分割得就越细小,使得混合的组分之间接触面不断增大,分子扩散速率增加,混合物的分离强度下降,也即混合效果越好。

2 分类化工生产过程中,通常用到的搅拌器种类有桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、推进式搅拌器、锚式搅拌器、框式搅拌器、螺带式搅拌器等。

各类搅拌器由于其构造,性能等差异,使其能够分别适用于化工生产中各种不同的工况。

以下就各种类型的搅拌器作一简单介绍。

2. 1 桨式桨式搅拌器如图1 所示。

图1 桨式搅拌器桨式搅拌器又可分为平直叶和折叶搅拌器两种。

这类搅拌器的结构和加工都比较简单。

搅拌器直径c 与釜径D 之比c/ D 为0. 35 ~ 0. 8,其运转速度为10 ~100P/ min,为大型低速搅拌器,适用于低、中等粘度物料的混合及促进传热,可溶固体的混合与溶解等场合。

运转时以剪切力为主。

就平直叶和折叶两种相比较而言,由于折叶桨式搅拌器的叶片与旋转平面形成夹角,因此在旋转时产生的轴向流要大于平直式,其宏观混合效果更好些。

在实际生产中,会遇到釜深液高的情况,此时单层桨式搅拌器难以搅拌均匀,通常采用的方法是装几层桨叶,相邻二层桨叶间成90 角交错安装。

由于桨式搅拌器制造和更换方便,因此常用于化工生产中有防腐蚀和金属污染要求的工况。

2.2 涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器又可分为开启涡轮式和圆盘涡轮式两类,每类又可分为平直叶、折叶、后弯叶三种。

涡轮式搅拌器外形结构上与桨式搅拌器类似,只是叶片较多。

搅拌器直径 c 与釜径 D 之比c/ D 为0. 17 ~ 0. 5,转速为30 ~ 500P/ min。

旋转时有较高的局部剪切作用,能得到高分散度微团,适用于气液混合及液液混合或强烈搅拌的场合,常用于低中等粘度物料(! < 5 X 104cP)。

就开启式和圆盘式相比较而言,其构造上差异造成开启式比圆盘式循环流量更大,轴向混合效果更好。

涡轮式搅拌器的叶片形状除了有平直叶和折叶外,还有一种弯叶,在搅拌中,此种叶片受损程度、消耗功率都低,适用于固体悬浮、固体溶解等搅拌场合。

2. 3 推进式推进式搅拌器3 推进式搅拌器推进式搅拌器也常被称为旋桨式搅拌器。

顾名思义,其叶片形式类似于轮船上的螺旋桨。

搅拌器直径 c 与釜径 D 之比c/ D 为0. 2 ~0. 5,转速较高,为100 ~800P/ min。

运转时产生较大的轴向循环流量,宏观混合效果较好,适用于均相液体混合等搅拌不是非常强烈的以宏观混合为目的的搅拌场合,常用于低粘度料液(! <2000cP)的混合。

2. 4 锚式和框式锚式搅拌器和框式搅拌器4 锚式和框式搅拌器锚式搅拌器从外形结构上看,即在平直叶桨式搅拌器的叶片上加垂直桨叶。

而框式搅拌器则在锚式搅拌器上加一横梁。

此类搅拌器的一个特点是搅拌外缘与釜壁间隙很小,c/ D 为0. 9 ~ 0. 98,此特点使得搅拌时物料不易产生死区。

转112004 ,14(6)华依青搅拌器在化工单元设备中的选用速为1 ~100r/ min,为低速搅拌器,只产生切线流,剪切作用小,无轴向混合,适用于高粘度(! < 105cP)物料的搅拌。

如精细化工产品涂料、油漆、化妆品的生产过程中常用到此类搅拌器。

2. 5 螺带式螺带式搅拌器。

选用在搅拌器的选用时,可按需搅拌的料液粘度及搅拌目的来选型。

4. 1 料液粘度就搅拌料液的物性来看,粘度对搅拌效果的好坏是一个很重要的因素。

低粘度料液混合时的流动形式是湍流,运动时高速旋转的旋涡尺寸越小,对液体微团的破碎作用越大,混合效果就越好。

由此看来应选用直径小,高转速搅拌器。

性能优劣依次为:推进式> 涡轮式> 桨式。

反之,高粘度料液混合时的流动形式通常是层流。

由于料液高粘度这一特性,使得搅拌时不能象低粘度料液那样依靠惯性力,因此搅拌叶轮直径 d 与釜径 D 之比d/D 尽量大,所以应先选择锚式和框式搅拌器,也可选螺带式。

4. 2 搅拌目的4. 2. 1 均相液体混合均相低粘度液体混合流动状态为湍流,即循环流量起决定性因素。

按此特点选择的搅拌器依次为:推进式> 涡轮式> 桨式。

4. 2. 2 非均相液体混合为了使其中一相以尽可能小的液滴状均匀分散到另一相中去,就要求液体被搅拌时有较大的剪切力和循环流量,以此来选择的优劣依次为:涡轮式> 推进式> 桨式。

4. 2. 3 固液混合固液混合要求让固体悬浮于液体中需要容积循环好。

如固体比重与液体比重差小时,可选用推进式搅拌器。

因为此类搅拌器为轴流型,循环速率高。

当固体比重与液体比重差大时,则应选用开启式涡轮搅拌器,此类搅拌器工作时会把沉降的固体颗粒浮起来而推进式则正好相反。

4. 2. 4 气液混合与液液互不相溶混合相似,在剪切力作用下尽可能将大气泡打碎成小气泡以增大接触面积,使之均匀分散至液相,剪切力起决定作用,应优先选用涡轮式搅拌器,又以平直叶圆盘涡轮搅拌器最为合适。

因为此搅拌器中间的圆盘可将气泡(一般由容器底部通入)压至其下,而后均匀分散12 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计2004,14(6)至液相,避免了气泡直接由搅拌轴短路。

4. 2. 5 强化液体与器壁的传热此类操作的总体循环流量和换热面积上的高速流动起主要作用,可优先选用涡轮式搅拌器。

实例通过以上分析不难看出,化工工艺设计中在选用搅拌器时,首先要分析搅拌的目的,再结合所需搅拌的物料的物性综合考虑,按各类搅拌器的特性进行选用。

笔者曾经在某一精细化工项目中遇到一硝化反应过程,反应是将甲苯以油珠状态分散到混酸中进行硝化。

从搅拌目的来看,此反应属于互不相溶的液液混合。

前面分析过,要使互不相溶的液液混合反应充分,就要使被分散物料甲苯的尺寸越小越好,以增加与混酸的接触面积,这就要求所选用的搅拌器有较好的剪切作用和循环流量,而涡轮式搅拌器正好符合这一要求,选用后反应效果很好。

以上所述是理论上及经验上选用搅拌器的方法和步骤。

事实上,搅拌是一个十分复杂的过程,搅拌效果和搅拌形式、尺寸之间很难建立定量关系,在实际选用过程中必须通过实验确定,通过小试、中试最后适用于实际生产中,即所谓的搅拌器的放大。

化工工艺中经常会遇到一些特殊工况,按照上述的方法选择单一形式的搅拌器效果不好,这就需要通过试验,选用不同种类搅拌器进行组合。

某个西药的生产过程中有一步氯化反应:将盐酸加入粉状的环氧物内进行氯化。

此反应中没有加入溶剂溶解粉状物,所以反应料液状态复杂,既有粘稠物,又有粉状物。

先采用较常选用的锚式搅拌器进行搅拌,但发现反应不充分,转化率低。

分析后发现锚式搅拌器只有在同高度上的环向流而无轴向流,底部有很多环氧物没有与盐酸反应,形成“死区”。

后来用锚式搅拌器上组装推进式搅拌器,以增加轴向流,结果效果十分明显,反应转化率迅速提高,达到了要求。

结语综上所述,通过对搅拌目的,搅拌机理及搅拌器的类型进行分析后,不难看出,化工工艺应按以下方式选用搅拌器。

(1)分析工艺设计中的搅拌目的:是均相液体混合还是互不相溶的液液混合;是固液混合还是气液混合。

(2)结合所需搅拌的物料性质综合考虑,按各类搅拌器的特性进行选用。

(3)遇到特殊工况时,还需分析研究,在掌握搅拌器的经验用法的同时,通过小试、中试,对搅拌器进行合理选用,以达到工艺要求。

作者:王雪云参考文献1 顾芳珍,陈国桓编. 化工设备设计基础. 天津大学出版社,1994 2 [英]N·哈恩贝,M·F·爱德华兹,A·W·尼瑙等著. 工业中的混合过程. 中国石化出版社,1991 3 左识之主编. 精细化工反应器及车间工艺设计. 上海:华东理工大学出版社,1996 4 李春燕,陆辟疆评主编. 精细化工装备. 北京:化学工业出版社,1996 5 陈敏恒,从德滋,方图南主编. 华工原理. 北京:化学工业出版社,1985。

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