机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)资料72页PPT
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化工设备设计基础搅拌反应釜PPT课件
循 扩 流 度 混合
悬吸
反
环散
混 传热
浮收
应
合 反应
○○○○ ○ ○ ○ ○○○○ ○
○○○○ ○
○○
○○ ○
○○
○
○○ ○
○○ ○
搅拌容 器容积
(m3)
转速范 围(r/min)
最高 粘度 (P)
1~100 10~300 500 1~200 10~300 20 1~1000 10~500 500
折叶开启涡轮式 ○ ○
桨式搅拌器的转速一般为20～100r/min ， 最高粘度为20Pa·s 。
缺点 不能用于以保持气体和以细微化为目的 的气—液分散操作中。
30
第30页/共73页
2. 推进式搅拌器
推进式搅拌器（又称船用推进器） 常用于低粘流体中。
结构
标准推进式搅拌器有三瓣叶 片，其螺距与桨直径d相等。 它直径较小，d/D=1/4～1/3， 叶端速度一般为 7～10 m/s， 最高达15 m/s。
四、几种常用搅拌器简介 桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在
搅拌反应设备中应用最为广泛，据统计约占 搅拌器总数的75～80％。
27
第27页/共73页
1. 桨式搅拌器
结构最简单 叶片用扁钢制成，焊 接或用螺栓固定在轮 毂上，叶片数是2、3 或4 片，叶片形式可 分为平直叶式和折叶 式两种。
图9-3 桨式搅拌器
搅拌作业功率
搅拌器使搅拌槽中的液体以最佳 方式完成搅拌过程所需要的功率。
最理想状态：搅拌器功率＝搅拌作业功率
48
第48页/共73页
2、影响搅拌器功率的因素
搅拌器的几何参数与运转参数 搅拌槽的几何参数 搅拌介质的物性参数
釜式反应器的搅拌器课件
搅拌器的功能
搅拌器在釜式反应器中起到混合、促进传热和传质的作用，对于化学反应的顺 利进行至关重要。
搅拌原理
通过旋转搅拌器叶片，使物料在釜内产生旋转运动，从而实现物料混合、温度 均匀分布和物质传递。
搅拌器的种类和特点
01
02
03
0单、易制造、成本低等优点。
涡轮式搅拌器
定义
釜式反应器是一种常用的反应器 类型，主要用于进行化学反应和 混合操作。
特点
釜式反应器具有较大的反应体积 和较广的操作范围，能够适应多 种不同的反应条件和物料特性。
釜式反应器的应用领域
01
02
03
化工生产
釜式反应器广泛应用于化 工生产中，如合成氨、尿 素、烧碱等。
制药行业
在制药行业中，釜式反应 器用于合成药物、抗生素 等。
如推进式、涡轮式、锚式等。
搅拌器的尺寸
02
根据釜式反应器的尺寸和容量，确定搅拌器的长度、直径和叶
片宽度等参数。
搅拌器的安装位置
03
为了获得良好的搅拌效果，需要合理选择搅拌器的安装位置，
包括离釜底的高度和与釜壁的距离。
搅拌器的材料选择
耐腐蚀性
根据釜式反应器内介质的腐蚀性， 选择具有相应耐腐蚀性能的材料，
通过优化搅拌器的结构设计、材料选 择和操作参数，提高搅拌效率与混合 均匀度，以满足工艺要求。
搅拌转速
根据工艺要求和介质的特性，确定合 适的搅拌转速，以达到良好的搅拌效 果。
PART 04
搅拌器在釜式反应器中的 操作和维护
搅拌器的操作规程
启动前检查
启动操作
确保搅拌器安装正确，电机和传动部件完 好，无障碍物影响。
能耗与效率
考虑搅拌器的能耗和效率，选择既能满足工 艺要求又具有较低能耗的搅拌器。
搅拌器在釜式反应器中起到混合、促进传热和传质的作用，对于化学反应的顺 利进行至关重要。
搅拌原理
通过旋转搅拌器叶片，使物料在釜内产生旋转运动，从而实现物料混合、温度 均匀分布和物质传递。
搅拌器的种类和特点
01
02
03
0单、易制造、成本低等优点。
涡轮式搅拌器
定义
釜式反应器是一种常用的反应器 类型，主要用于进行化学反应和 混合操作。
特点
釜式反应器具有较大的反应体积 和较广的操作范围，能够适应多 种不同的反应条件和物料特性。
釜式反应器的应用领域
01
02
03
化工生产
釜式反应器广泛应用于化 工生产中，如合成氨、尿 素、烧碱等。
制药行业
在制药行业中，釜式反应 器用于合成药物、抗生素 等。
如推进式、涡轮式、锚式等。
搅拌器的尺寸
02
根据釜式反应器的尺寸和容量，确定搅拌器的长度、直径和叶
片宽度等参数。
搅拌器的安装位置
03
为了获得良好的搅拌效果，需要合理选择搅拌器的安装位置，
包括离釜底的高度和与釜壁的距离。
搅拌器的材料选择
耐腐蚀性
根据釜式反应器内介质的腐蚀性， 选择具有相应耐腐蚀性能的材料，
通过优化搅拌器的结构设计、材料选 择和操作参数，提高搅拌效率与混合 均匀度，以满足工艺要求。
搅拌转速
根据工艺要求和介质的特性，确定合 适的搅拌转速，以达到良好的搅拌效 果。
PART 04
搅拌器在釜式反应器中的 操作和维护
搅拌器的操作规程
启动前检查
启动操作
确保搅拌器安装正确，电机和传动部件完 好，无障碍物影响。
能耗与效率
考虑搅拌器的能耗和效率，选择既能满足工 艺要求又具有较低能耗的搅拌器。
机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)课件
02 机械搅拌反应器的设计
设计原则
满足工艺要求
根据生产工艺要求，确定搅拌 反应器的规格、材质和结构形
式。
优化操作性能
提高搅拌效果，降低能耗，保 证物料混合均匀，提高生产效 率。
考虑安全因素
确保设备安全可靠，防止泄漏 、超压等事故发生。
便于维修保养
设计应便于设备的维修、清洗 和更换部件。
结构设计
工作原理
通过搅拌桨在反应釜内快速旋转，使 物料在釜内受到强烈的搅拌和混合作 用，从而加速化学反应的进行。
类型与特点
类型
根据搅拌桨的结构和形状，机械搅拌反应器可分为多种类型，如锚式、推进式 、涡轮式等。
特点
机械搅拌反应器具有结构简单、操作方便、适应性强等优点，适用于各种不同 的化学反应和工艺过程。
应用领域
密封装置的选择与设计
根据工艺要求选择合适的密封 形式（如填料密封、机械密封
等）。
根据密封形式选择合适的密封 材料，以确保密封可靠、耐腐
蚀和寿命长。
足工艺要 求和安全性能。
对密封装置进行强度和动力学 分析，以确保其能够满足工艺 要求和安全性能。
03 机械搅拌反应器的操作与 维护
案例二：某制药企业的搅拌釜式反应器
总结词
高安全性、高可靠性
详细描述
该制药企业采用机械搅拌反应器进行药物合成和生物发酵过程。由于制药行业的 特殊性，该反应器设计注重安全性和可靠性，采用先进的控制系统和材料，确保 生产过程的安全和稳定。
案例三：某科研机构的搅拌釜式反应器
总结词
高精度、高灵敏度
详细描述
维护与保养
01
定期检查
定期对机械搅拌反应器的电机、 减速机、搅拌桨等关键部件进行
连续搅拌釜式反应器PPT课件
下关系式成立：
CA=K(U-Uf) 式中：U——由电导电极测得在不同转化率下与釜内溶液组成相应的电压信号值；
Uf——CH3COOC2H5全部转化为CH3COONa K——
本实验采用等摩尔进料，乙酸乙酯水溶液和氢氧化钠水溶液浓度相同，且两者进
料的体积流率相同。若两者浓度均为0.02 mol·L-1 ，则反应过程的起始浓度CA,0， 应为0 .01mol·L-1 。 因此，应预先精确配置浓度为0.01 mol·L-1 的氢氧化钠水
（2）当操作状态达到稳定之后，按数据采集键，采集
与浓度CA相应的电压信号U。待屏幕 上 显示的曲线平直 之后，按终止采集键，取其平直段的平均值，即为与釜
内最终浓度CA相应 的U （3）改变流量重复上述实验步骤，测得一组在一定温
度下，不同流量时的U值精数选pp据t课件2。021
9
4. 实验结束工作
（1）先关闭加热和恒温系统，后关闭计量泵。 （2）关闭计算机，再将搅拌转速缓慢地调至零， 最后关掉电路总开关。 （3）打开底阀，将釜内的液体排尽，并用蒸馏水 将反应器和电导池冲洗干净。将电导电极 浸泡在 蒸馏水中，备用。
4.参考下列表格整理实验数据
实验组号
1
2
3
4
5
反应温度T/K
(1)
空间时间/min
(2)
反应速率（-rA）/ mol·L-1·min-1 (3) 反应速率常数k/L·mol-1·min-1 (4)
相关系数R/-
(5)
精选ppt课件2021
13
活化能
(6)
六、思考题
（1）连续搅拌釜式反应器有哪些特性? （2）做液相反应动力学实验应注意哪些事项?
14
精选ppt课件2021
机械搅拌反应器-搅拌釜式反应器资料
机械搅拌反应器-搅拌釜式反应器资料CATALOGUE目录•机械搅拌反应器概述•搅拌釜式反应器的基本结构与工作原理•搅拌釜式反应器的设计与选型•搅拌釜式反应器的操作与维护•搅拌釜式反应器的改进与发展趋势•搅拌釜式反应器与其他反应器的比较CHAPTER机械搅拌反应器概述定义特点定义与特点化工生产制药行业食品行业030201机械搅拌反应器的应用范围历史发展机械搅拌反应器的历史与发展CHAPTER搅拌釜式反应器的基本结构与工作原理基本结构在反应过程中，物料在釜体中不断混合、分散和碰撞，促进反应的进行。
密封装置确保反应器内压力的稳定，使反应过程更加稳定和可控。
搅拌釜式反应器的工作原理是利用搅拌装置对反应物料进行混合和分散，同时通过加热/冷却装置控制反应温度。
工作原理搅拌釜式反应器的优缺点优点适用于多种化学反应，如聚合、缩合、氧化等。
010201020304CHAPTER搅拌釜式反应器的设计与选型明确设计目标确定搅拌釜式反应器的使用目的和工艺要求，如反应类型、物料特性、产能等。
根据使用目的和工艺要求，确定关键设计参数，如搅拌器形状、尺寸、转速，釜体直径、高度、材料等。
根据物料的特性，选择适宜的搅拌器类型和材质，以实现均匀混合、分散、防止沉降等效果。
根据工艺要求，选择适宜的传热方式，如夹套、内盘管等，确保反应过程的温度控制。
根据釜体直径和高度，选择适宜的支承和传动方式，确保设备的稳定性和运行可靠性。
确定设计参数确定传热方式确定支承和传动方式选择适宜的搅拌器设计原则与流程设备成本综合考虑设备购置、维护、使用等成本，选择性价比高的设备型号。
行业标准参照行业标准，选择符合环保、安全、质量等标准的设备型号。
工艺要求不同的工艺要求对设备的结构、材质、性能等有不同的要求，需根据具体情况进行选择。
物料特性物料的密度、粘度、腐蚀性等物理化学性质对搅拌釜式反应产能需求根据实际产能需求，选择适宜的设备型号，确保满足生产要求。
选型依据与标准设计实例一设计实例二搅拌釜式反应器设计实例CHAPTER搅拌釜式反应器的操作与维护操作步骤1. 检查设备是否处于安全状态，包括紧固件是否松动、设备是否清洁等。
搅拌釜式反应器 ppt课件
圆筒型 型钢夹套 蜂窝夹套 短管支撑式 折边锥体式 半圆管夹套
最高温度/℃ 最高压力/MPa
350
0.6
300
1.6
200
2.5
200
2.5
250
4.0
350
6.4
搅拌釜式反应器
9
1. 整体夹套
U型 圆筒型
圆筒和下封头都包有夹套，传 热面积大，最常用结构
传热面积较小，适用于换热 量要求不大的场合
搅拌釜式反应器
提高传热系数；
③ 夹套的不同高度处安装切向进口，提高冷却
水流速，增加传热系数。
搅拌釜式反应器
15
2．型钢夹套 构成——角钢与筒体焊接组成，见图17—5。
结构
沿筒体外壁轴向布置 沿筒体外壁螺旋布置
型钢的刚度大， 弯曲成螺旋形 时加工难度大
搅拌釜式反应器
16
(a)螺旋形角钢互搭式 图17-5搅型拌釜钢式反夹应套器 结构
搅拌釜式反应器
5
表17—1 几种搅拌设备筒体的高径比
种类
罐内物料类型
高径比
一般搅拌罐
聚合釜 发酵罐类
液-固相、液－液相 气－液相
悬浮液、乳化液 发酵液
1～1.3 1～2 2.08～3.85 1.7～2.5
搅拌釜式反应器
6
换热元件
换热元件
夹套 内盘管
优先采用夹套，减少 容器内构件，便于清 洗，不占有效容积。
结构
组成——搅拌容器和搅拌机两大部。
由筒体、换热元件 及内构件组成
由搅拌器、搅拌轴及其密封 装置、传动装置等组成
搅拌釜式反应器
2
1—电动机； 2—减速机； 3—机架； 4—人孔； 5—密封装置； 6—进料口； 7—上封头； 8—筒体： 9—联轴器； 10—搅拌轴；
最高温度/℃ 最高压力/MPa
350
0.6
300
1.6
200
2.5
200
2.5
250
4.0
350
6.4
搅拌釜式反应器
9
1. 整体夹套
U型 圆筒型
圆筒和下封头都包有夹套，传 热面积大，最常用结构
传热面积较小，适用于换热 量要求不大的场合
搅拌釜式反应器
提高传热系数；
③ 夹套的不同高度处安装切向进口，提高冷却
水流速，增加传热系数。
搅拌釜式反应器
15
2．型钢夹套 构成——角钢与筒体焊接组成，见图17—5。
结构
沿筒体外壁轴向布置 沿筒体外壁螺旋布置
型钢的刚度大， 弯曲成螺旋形 时加工难度大
搅拌釜式反应器
16
(a)螺旋形角钢互搭式 图17-5搅型拌釜钢式反夹应套器 结构
搅拌釜式反应器
5
表17—1 几种搅拌设备筒体的高径比
种类
罐内物料类型
高径比
一般搅拌罐
聚合釜 发酵罐类
液-固相、液－液相 气－液相
悬浮液、乳化液 发酵液
1～1.3 1～2 2.08～3.85 1.7～2.5
搅拌釜式反应器
6
换热元件
换热元件
夹套 内盘管
优先采用夹套，减少 容器内构件，便于清 洗，不占有效容积。
结构
组成——搅拌容器和搅拌机两大部。
由筒体、换热元件 及内构件组成
由搅拌器、搅拌轴及其密封 装置、传动装置等组成
搅拌釜式反应器
2
1—电动机； 2—减速机； 3—机架； 4—人孔； 5—密封装置； 6—进料口； 7—上封头； 8—筒体： 9—联轴器； 10—搅拌轴；
第十三章机械搅拌反应器72页
结构型式
14.05.2020
整体夹套 型钢夹套 半圆管夹套 蜂窝夹套等
8
青岛科技大学 机电工程学院
§13-1 反应釜的总体结构
表13-2 各种碳钢夹套的适用温度和压力范围
夹套型式 整体夹套 U型
圆筒型 型钢夹套 蜂窝夹套 短管支撑式 折边锥体式 半圆管夹套
最高温度/℃ 350 300 200 200 250 350
最高压力/MPa 0.6 1.6 2.5 2.5 4.0 6.4
14.05.2020
9
青岛科技大学 机电工程学院
§13-1 反应釜的总体结构
1. 整体夹套
圆筒和下封头都包有夹套，传 热面积大，最常用结构 U型
圆筒型
14.05.2020
传热面积较小，适用于换热 量要求不大的场合
10
青岛科技大学 机电工程学院
(a)螺旋形角钢互搭式
14.05.2020
图13-5 型钢夹套结构 17
(b)角钢螺旋形缠绕
青岛科技大学 机电工程学院
§13-1 反应釜的总体结构
3．半圆管夹套 特性—— 半圆管或弓形管由带材压制而成，加工方便。 当载热介质流量小时宜采用弓形管。
缺点：焊缝多，焊接工作量大， 筒体较薄时易造成焊接 变形。见图13—6。
12
青岛科技大学 机电工程学院
§13-1 反应釜的总体结构
(a)封口锥
14.05.2020
图13-3 夹套肩与筒体的连接结构 (b)封口环
13
青岛科技大学 机电工程学院
§13-1 反应釜的总体结构
t 2 t 1 t 2 t 1
14.05.2020
dd11
t1
t3
d1
2021反应釜的搅拌结构实优秀PPT资料
➢桨式搅拌器
➢ 由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金
属制造。桨式搅拌器的转速较低，一般为20～80r／min。桨式搅拌器直径
取反响釜内径Di/3～2/3，桨叶不宜过长，当反响釜直径很大时采用两个或 推(a)进轴式向搅流拌器(b多)直径径个向约流桨取反叶(c)响切。釜线内流径Di的1/4打～漩1/3现，象300～600r／min，搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。
液体在设备范围内作循环流动的途径称作液体的“流动模型〞，简称“流型〞。
当需要有更大➢的液流速体时物，反料响，釜内也设适有导用流于筒。
〔1〕对低粘度均相液体混合，主要考虑循环流量，各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序排列：推进式、涡轮式、桨式。
桨式搅拌器的➢转纤速较维低状，一和般结为2晶0～状80的r／m溶in。
不同型式的搅拌器的导流筒安置方位不同。
使物料混和均➢匀解,强液化传，热物和传料质层。 很深时
➢可在轴上装置数排桨
➢叶。
➢涡轮式搅拌器 ➢涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡轮搅拌器；按照叶轮 又可分为平直叶和弯曲叶。涡轮搅拌器速度较大，300～600r／ min。 ➢涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅 拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。
搅拌附件
搅拌附件通常指在搅拌罐内为了改善流动状态而增设的零件，如挡 板、导流筒等。 1、挡板：目的是为了消除切线流和“打漩〞。一般为2-4块，且对于 低速搅拌高粘度液体的锚式和框式搅拌器安装挡板无意义。混合效果。不同型 式的搅拌器的导流筒安置方位不同。
搅拌器的选型
主要根据物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征来进展。 按物料粘度选型
对于低粘度液体，应选用小直径、高转速搅拌器，如推进式、涡轮式； 对于高粘度液体，就选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。
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机械搅拌反应器(搅拌釜式反 应器)资料
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！