机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)课件
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釜式反应器的搅拌器课件
工作原理
通过搅拌器的旋转或振动，使釜式反 应器内的物料受到剪切、对流和扩散 等作用力，从而实现物料的均匀混合、 热量的传递和化学反应的加速。
类型与特点
类型
根据搅拌器的结构和工作原理， 可以分为桨式、涡轮式、锚式、 推进式等多种类型。
特点
不同类型的搅拌器具有不同的适 用范围和特点，适用于不同的釜 式反应器工艺条件和操作要求。
05
釜式反应器搅拌器的发展 趋势与展望
技术创新与改进
01
02
03
高效能搅拌器设计
通过优化搅拌器结构、材 料和工艺，提高搅拌效率， 降低能耗。
智能化控制技术
引入传感器、人工智能和 大数据分析等先进技术， 实现搅拌过程的实时监控 和智能调控。
新型驱动方式
研究新型驱动方式，如磁 力驱动和超声波驱动，以 降低机械磨损和噪音。
未来发展方向与挑战
绿色环保
研发低能耗、低噪音、低 污染的搅拌器，满足环保 要求。
大型化与高参数化
提高釜式反应器的处理能 力和效率，满足大规模生 产需求。
复杂工况适应性
提高搅拌器对复杂工况的 适应性，如高温、高压、 腐蚀等恶劣环境。
对策建议与前景展望
加强产学研合作 鼓励企业与高校和研究机构合作，共同
注意事项
操作过程中，要密切关注设备的运行状态， 如发现异常情况应及时停机检查。同时，要 定期对设备进行检查和维护，确保设备处于 良好的工作状态。
常见故障与排除方法
在此添加您的文本17字
故障一：搅拌器不转或转速慢
在此添加您的文本16字
排除方法：检查电源是否正常，电机是否损坏，传动装置 是否松动或损坏。根据具体情况进行相应处理。
釜式反应器的搅拌 器课件
通过搅拌器的旋转或振动，使釜式反 应器内的物料受到剪切、对流和扩散 等作用力，从而实现物料的均匀混合、 热量的传递和化学反应的加速。
类型与特点
类型
根据搅拌器的结构和工作原理， 可以分为桨式、涡轮式、锚式、 推进式等多种类型。
特点
不同类型的搅拌器具有不同的适 用范围和特点，适用于不同的釜 式反应器工艺条件和操作要求。
05
釜式反应器搅拌器的发展 趋势与展望
技术创新与改进
01
02
03
高效能搅拌器设计
通过优化搅拌器结构、材 料和工艺，提高搅拌效率， 降低能耗。
智能化控制技术
引入传感器、人工智能和 大数据分析等先进技术， 实现搅拌过程的实时监控 和智能调控。
新型驱动方式
研究新型驱动方式，如磁 力驱动和超声波驱动，以 降低机械磨损和噪音。
未来发展方向与挑战
绿色环保
研发低能耗、低噪音、低 污染的搅拌器，满足环保 要求。
大型化与高参数化
提高釜式反应器的处理能 力和效率，满足大规模生 产需求。
复杂工况适应性
提高搅拌器对复杂工况的 适应性，如高温、高压、 腐蚀等恶劣环境。
对策建议与前景展望
加强产学研合作 鼓励企业与高校和研究机构合作，共同
注意事项
操作过程中，要密切关注设备的运行状态， 如发现异常情况应及时停机检查。同时，要 定期对设备进行检查和维护，确保设备处于 良好的工作状态。
常见故障与排除方法
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故障一：搅拌器不转或转速慢
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排除方法：检查电源是否正常，电机是否损坏，传动装置 是否松动或损坏。根据具体情况进行相应处理。
釜式反应器的搅拌 器课件
《釜式连续反应器》课件
04
原料经进料口进入反应釜，在 搅拌作用下与催化剂等反应物
质充分混合。
通过加热/冷却系统将温度控 制在适宜的反应温度范围内， 使原料在反应釜内进行连续反
应。
反应过程中，物料在釜内不断 循环流动，以保证反应的均匀
性。
经过一定时间后，完成反应的 产物经出料口排出，进入下一
道工序。
釜式连续反应器的操作条件
压力
根据不同反应的需要，釜式连续反应器需 要在一定的压力下工作，通常为常压或负 压。
安全措施
由于釜式连续反应器涉及易燃、易爆、有 毒等危险物质，因此需要采取严格的安全 措施，如防爆、防火、防泄漏等。
温度
反应温度是影响釜式连续反应器性能的重 要因素，需要根据具体的化学反应来确定 。
搅拌速度
搅拌速度影响物料的混合均匀度和反应速 度，需要根据实际情况进行调整。
节省空间
连续操作可以减少所需设备数 量，从而节省空间。
釜式连续反应器的局限性
01
高能耗
为了维持连续操作，需要大量的能 源。
对原料要求高
为了保持连续操作的稳定性，对原 料的质量和供应要求较高。
03
02
维护成本高
由于设备连续运转，维护和修理的 频率增加。
操作难度大
连续操作需要精确控制各种参数， 对操作人员的技术要求较高。
根据物料流量、反应速 度和停留时间等参数， 计算反应器的尺寸，包 括反应器的高度、直径 等。
对反应器进行强度和稳 定性分析，确保其能够 承受工艺条件下的压力 和温度波动。
釜式连续反应器的设计计算实例
实例1
某化工厂需要生产某种化工原料，采用釜式连续反应器进行生产。根据工艺要求和物料 性质，选择合适的材料和结构，进行设计计算，最终确定反应器的尺寸和操作参数。
化工设备设计基础搅拌反应釜PPT课件
○
○○ ○
○○ 1~1000 10~300 500
布尔马金式
○○○○ ○
○
锚式
○
○
○
螺杆式
○
○
○
螺带式
○
○
○
注 表中空白为不适或不详，○为适合。
○○
1~100 1~100 1~50 1~50
10~300 1~100 0.5~50 0.5~50
500 1000 1000 1000
26
第26页/共73页
57
第57页/共73页
图9-11 压制成型填料
58
（ d ） 为 全 包 式 夹 套 ， 与 前 三第8种页/相共7比3页， 有 最 大 的 传 热 面 积 。
第9页/共73页
（二）整体夹套的尺寸确定及连接方式
夹套直径Dj可根据筒体内径按表选取
夹套封头根据夹套直径及所选封头形式按标准选取
夹 度
套 ，
高 以
度 保
H证j主充要分决传定热于，传可热按面下积式F估的算要
第22页/共73页
第二节 搅拌器的型式及选型 一、常见型式
23
第23页/共73页
二、搅拌器的功能 提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动 状态，以达到搅拌过程的目的。
浆叶旋转运动，产生能量，作用于液体， 形成流动状态。关键在浆叶，也与其它 因素有关，如介质特性，搅拌器的工作 环境等。
24
第24页/共73页
改进
容器内装挡板、搅拌轴偏心安装、 搅拌器倾斜，可防止漩涡形成。
33
第33页/共73页
3．涡轮式搅拌器
涡轮式搅拌器（又称透 平式叶轮），是应用较 广的一种搅拌器，能有 效地完成几乎所有的搅 拌操作，并能处理粘度 范围很广的流体。
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。
第二章 搅拌釜式反应器(上)
第二章 搅拌釜式反应器
一、混和效果的度量
均勻度 若将A、B两种液体，各取体积VA 与VB置于一容器中，则容器内A、B的 平均浓度(体积％)．分别为 CA。＝
第二章 搅拌釜式反应器
经一定时间的搅拌后，在容器中各 处取样分析，若混和已经均匀，则混合 液中各处的A、B浓度均分别为CA0。与 CB0；若混和尚未均匀，则各处的浓度CA 或大于CA0。，或小于CAo；CB亦然。CA (或CB)与CA0(或CB0)相差越大，表示 混和越不均匀。
第二章 搅拌釜式反应器
1．桨式搅拌器 ．
桨式搅拌器的桨叶尺寸大，转速低。 垂直于轴安装的桨叶(平桨)使液体沿径向及切向运动，可 用于简单的液体混和。
2.框式和锚式搅拌器 框式和锚式搅拌器
当液体粘度更大时，可按照釜底的形状，把桨式搅拌器做成 框式或锚式。这种搅拌器的旋转直径与釜内径接近相等，间 隙很小，转速很低，其所产生的剪切作用很小，但搅动范围 很大，不会产生死区，适用于高粘度液体的搅拌。
第二章 搅拌釜式反应器
消除打旋现象的措施
(1)加设挡板 加设挡板 当挡板数乘挡板宽再被釜径除 约等于0．4时(大致为4块宽度为 0.1D的挡板)，可获得很好的挡 板效果，称为全挡板条件(即使 再增加附件，搅拌器的功率也不 再增大了
第二章 搅拌釜式反应器
(2)偏心安装 (2)偏心安装 将搅拌器偏心或偏心且倾斜地安装，借以破坏循 环回路的对称性，可以有效地阻止圆周运动，增加 湍动，消除液面凹陷现象。
第二章 搅拌釜式反应器
互不相容液体
分散相的液滴在运动过程中不断地碰撞，从而使部 分液滴聚并成较大的液滴，大液滴被带至高剪切区(桨 叶附近)又重新破碎。
第二章 搅拌釜式反应器
三、提高混和效果的措施
机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)讲解
螺带式、锚式、桨式、推进式等为循环型叶 轮。
精品资料
2、 搅拌器分类(fēn lèi)、图谱及典型搅拌器特性
一、搅拌器分类(fēn lèi)
按流体流动形态
轴向流流搅搅拌拌器器 径向流搅拌器
混合流搅拌器
按结构分为
平叶
折叶 螺旋面叶
桨式、涡轮式、框式和 锚式的桨叶都有平叶和 折叶两种结构
推进式、螺杆式和螺带 式的桨叶为螺旋面叶
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
精品资料
(a)螺旋形角钢(jiǎogāng) 互搭式
图17-5 型钢(xínggāng)夹套
结构
精品资料
(b)角钢螺旋形缠绕
3．半圆 (bànyuán)管夹 套特性(tèxìn半g)圆—管—或弓形管由带材压制而成，加工方便。
减薄筒体壁厚，强化传热效果。
结构
折边式
拉撑式
精品资料
D1
t1
夹套向内折边与筒 体贴合好, 再进行 焊接的结构
D2
t2
A
b
A向
图17-8 折边式蜂窝(fēngwō)夹
精品资料
D1
t1
D2
e
b
dmin
图17-9 短管支撑(zhī chēng)式蜂窝夹
精品资料
用冲压的小锥体或 钢管做拉撑体。蜂 窝(fēngwō)孔在筒体 上呈正方形或三角 形布置
结构(jiégòu)
1. 圆筒体，封头（椭圆形、锥形和平盖，椭圆 2. 形封头应用最广）。 2. 各种接管，满足进料、出料、排气等要求。 3. 加热、冷却装置：设置外夹套或内盘管。 4. 上封头焊有凸缘法兰，用于搅拌容器与机架
精品资料
2、 搅拌器分类(fēn lèi)、图谱及典型搅拌器特性
一、搅拌器分类(fēn lèi)
按流体流动形态
轴向流流搅搅拌拌器器 径向流搅拌器
混合流搅拌器
按结构分为
平叶
折叶 螺旋面叶
桨式、涡轮式、框式和 锚式的桨叶都有平叶和 折叶两种结构
推进式、螺杆式和螺带 式的桨叶为螺旋面叶
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
精品资料
(a)螺旋形角钢(jiǎogāng) 互搭式
图17-5 型钢(xínggāng)夹套
结构
精品资料
(b)角钢螺旋形缠绕
3．半圆 (bànyuán)管夹 套特性(tèxìn半g)圆—管—或弓形管由带材压制而成，加工方便。
减薄筒体壁厚，强化传热效果。
结构
折边式
拉撑式
精品资料
D1
t1
夹套向内折边与筒 体贴合好, 再进行 焊接的结构
D2
t2
A
b
A向
图17-8 折边式蜂窝(fēngwō)夹
精品资料
D1
t1
D2
e
b
dmin
图17-9 短管支撑(zhī chēng)式蜂窝夹
精品资料
用冲压的小锥体或 钢管做拉撑体。蜂 窝(fēngwō)孔在筒体 上呈正方形或三角 形布置
结构(jiégòu)
1. 圆筒体，封头（椭圆形、锥形和平盖，椭圆 2. 形封头应用最广）。 2. 各种接管，满足进料、出料、排气等要求。 3. 加热、冷却装置：设置外夹套或内盘管。 4. 上封头焊有凸缘法兰，用于搅拌容器与机架
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
搅拌式反应器及其机械设计基础ppt课件
41
一、 填料密封
❖ 填料密封的结构大体上如图5-18所示，它 是由衬套、填料箱体、填料环、压盖、压紧 螺栓等组成。
42
二、 机械密封
❖ 机械密封是一种功耗小、泄漏率低、密封性能可 靠、使用寿命长的转轴密封，被广泛地应用于各个 技术领域。与填料密封相比，机械密封的泄漏率大 约为填料密封的百分之一。机械密封在运转时，除 了装在轴上的浮动环由于磨损需作轴向移动补偿外， 安装在浮动环上的辅助密封则随浮动环沿轴表面作 微小的轴向移动，故轴或轴套被磨损是微不足道的。 因而可免去轴或轴套的维修。由于机械密封有很多 优点，因此，在搅拌设备上已被大量采用。
有桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺 带式、螺杆式等。如图5-10所示。
❖ 桨式
弯叶开启涡轮 折叶开启涡轮 推进式
22
❖ 平直叶圆盘 框式
锚式 涡轮螺带式
螺杆式
23
❖ （二）按照流型划分 ❖ 搅拌器按流型分为轴流式和径流式。轴
流式包括推进式、螺带式、螺杆式、遮叶开 启涡轮式等；径流式包括平、弯叶开启涡轮 式，平、弯叶圆盘涡轮式、桨式及其衍生类 型。常用的类型是推进式、平、弯叶涡轮式 和桨式。
37
38
❖ 一般的搅拌轴支承依靠的是减速箱内的一对 轴承，如图5-17所示
39
❖ 由于搅拌轴的一端伸人 罐内，运转时易发生振 动，当轴的悬臂过长、 轴径过小时，常常会出 现将搅拌轴扭弯，甚至 完全破坏的情况。为了 避免这种情况，悬臂支 撑应当满足下列条件：
L1 4 ~ 5 B
L1 40 ~ 45 D
第五章 搅拌式反应器及其机械 设计基础
第一节 概述
1
2
搅拌式反应器主要由搅拌装置、轴封和搅拌反应器壳 三大部分组成。其构成形式如下：
一、 填料密封
❖ 填料密封的结构大体上如图5-18所示，它 是由衬套、填料箱体、填料环、压盖、压紧 螺栓等组成。
42
二、 机械密封
❖ 机械密封是一种功耗小、泄漏率低、密封性能可 靠、使用寿命长的转轴密封，被广泛地应用于各个 技术领域。与填料密封相比，机械密封的泄漏率大 约为填料密封的百分之一。机械密封在运转时，除 了装在轴上的浮动环由于磨损需作轴向移动补偿外， 安装在浮动环上的辅助密封则随浮动环沿轴表面作 微小的轴向移动，故轴或轴套被磨损是微不足道的。 因而可免去轴或轴套的维修。由于机械密封有很多 优点，因此，在搅拌设备上已被大量采用。
有桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺 带式、螺杆式等。如图5-10所示。
❖ 桨式
弯叶开启涡轮 折叶开启涡轮 推进式
22
❖ 平直叶圆盘 框式
锚式 涡轮螺带式
螺杆式
23
❖ （二）按照流型划分 ❖ 搅拌器按流型分为轴流式和径流式。轴
流式包括推进式、螺带式、螺杆式、遮叶开 启涡轮式等；径流式包括平、弯叶开启涡轮 式，平、弯叶圆盘涡轮式、桨式及其衍生类 型。常用的类型是推进式、平、弯叶涡轮式 和桨式。
37
38
❖ 一般的搅拌轴支承依靠的是减速箱内的一对 轴承，如图5-17所示
39
❖ 由于搅拌轴的一端伸人 罐内，运转时易发生振 动，当轴的悬臂过长、 轴径过小时，常常会出 现将搅拌轴扭弯，甚至 完全破坏的情况。为了 避免这种情况，悬臂支 撑应当满足下列条件：
L1 4 ~ 5 B
L1 40 ~ 45 D
第五章 搅拌式反应器及其机械 设计基础
第一节 概述
1
2
搅拌式反应器主要由搅拌装置、轴封和搅拌反应器壳 三大部分组成。其构成形式如下：
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
釜式反应器的结构课件
密封装置
总结词
密封装置的主要作用是防止反应物料泄漏，保证反应过程的密闭性。
详细描述
密封装置通常由密封垫、密封圈和紧固件组成。密封垫可以采用石棉垫、金属 垫等材料；密封圈可以采用橡胶、聚四氟乙烯等材料。密封装置的设计应考虑 耐腐蚀、耐高温和耐高压等性能要求。
进料/出料系统
总结词
进料/出料系统的主要作用是实现反应物料和生成物的进出料操作。
02
釜体
总结词
釜体的主要作用是提供反应所需的空 间，并承受反应物料的压力和温度。
详细描述
釜体通常由厚实的钢板焊接而成，能 够承受反应过程中产生的压力和温度。 根据不同的工艺需求，釜体有立式和 卧式两种常见结构。
搅拌装置
总结词
搅拌装置的主要作用是促进反应物料的混合，提高反应效率。
详细描述
搅拌装置通常由搅拌器、搅拌轴和搅拌桨组成。根据不同的 工艺需求，可以选择不同类型的搅拌桨，如推进式、涡轮式、 锚式等。搅拌装置的设计和安装应确保良好的混合效果和防 止死角。
材料选择
耐腐蚀性
选择具有良好耐腐蚀性能的材料，以适应反 应过程中可能产生的各种腐蚀性物质。
热稳定性
选择具有良好热稳定性的材料，以承受反应 过程中的高温和低温条件。
机械性能
确保材料具有足够的机械强度和稳定性，以 承受反应过程中的压力和温度变化。
经济性
在满足性能要求的前提下，考虑材料的经济 性，降低生产成本。
原料通过进料口进入反应釜，在搅拌作用 下与催化剂混合，加热至反应温度后进行 反应，产物通过出料口排出。
该釜式反应器具有较大的反应体积和高效 的搅拌能力，能够实现连续生产和提高产量。
某制药企业的釜式反应器案例
案例概述 某制药企业使用釜式反应器进行药物 中间体的合成。
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。
《聚合反应设备》PPT课件
结构及实例
1.5聚合反应釜的选用原则
➢聚合反应器的操作特性 ➢聚合反应及聚合过程的特性 ➢聚合反应器操作特性对聚合物结构 和性能 的影响 ➢经济效益
1.6 机械搅拌反应器
机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)
适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作 条件（温度、压力）的反应过程 应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、医药、 农药、化肥、染料、涂料、食品、冶金、废水处 理等行业
➢优先采用夹套，减少容器内构件，便于清洗， 不占有效容积。 ➢内冷管浸没在物料中，热量损失小，传热效 果好，检修较困难。
1.2、管式聚合反应器
➢ 管式聚合反应器由单根连续管或一根以上的管 于平行排列构成，它是使反应流体通过细长的管 子而进行反应的装置 ➢结构简单，单位体积所具有的传热面较大，适 于作高温、高压装置之用。 ➢例如高压聚乙烯的生产和尼龙66的熔融缩聚的 前期就是采用这种型式的反应器。
流型决定因素
✓取决于搅拌器的形式、搅拌 ✓容器和内构件几何特征，以 ✓及流体性质、搅拌器转速等 ✓因素。
流型
径向流 轴向流 切向流
搅拌机顶插式中心安装 立式圆筒的三种基本流型
搅
拌
(a)径向流
器
与
流体流动方向垂直于
流
搅拌轴，沿径向流动，
型
碰到容器壁面分成二 股流体分别向上、向
下流动，再回到叶端，
不穿过叶片，形成上、
参数。
✓支座，小型用悬挂式支座，大型用裙式支座或支
承式支座。
容积
直立式搅拌容器 卧式搅拌容器
筒体和下封头两部分容积之和 筒体和左右两封头容积之和
✓装料系数（对容积而言），通常取0.6～0.85。
✓ 有泡沫或呈沸腾状态取0.6～0.7；
反应釜的搅拌结构(共9张PPT)
桨 对式于搅高拌 粘器 度的 液转 体速 ，和较 就高低 选粘，用一 大度般 直液为 径体、20低、～转8高0速r浓／搅m度拌in器淤。，浆如和锚沉式、降框性式淤和浆桨式的。搅拌。
涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡轮搅拌器； 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”。 桨式搅拌器的转速较低，一般为20～80r／min。 桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属制造。 1、挡板：目的是为了消除切线流和“打漩”。 按照叶轮又可分为平直叶和弯曲叶。 因此它适用于乳浊液、悬浮液等。 2、导流筒：目的是控制流型（加强轴向流）及提高混合效果。
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。
2、导流筒：目的是控制流型（加强轴向流）及提高混合效果。不同型式的 搅拌器的导流筒安置方位不同。
反应釜的搅拌结构
釜式反应器的搅拌器
搅拌目的 使物料混和均匀,强化传热和传质。 包括均相液体混合；液-液分散；气-液分散；固-液分散；结晶；固体溶解；强化传热等
搅拌液体的流动模型
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”。
(a)轴向流 (b)径向流 (c)切线流
打漩现象
螺带的高度通常取罐底至液面的高度。 2、导流筒：目的是控制流型（加强轴向流）及提高混合效果。 这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。 这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。 搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。 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。 1、搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮； 包括均相液体混合； 桨式搅拌器适用于 慢速旋转时，有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。 2、辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌电机、支架、挡板和导流筒等。
涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡轮搅拌器； 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”。 桨式搅拌器的转速较低，一般为20～80r／min。 桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属制造。 1、挡板：目的是为了消除切线流和“打漩”。 按照叶轮又可分为平直叶和弯曲叶。 因此它适用于乳浊液、悬浮液等。 2、导流筒：目的是控制流型（加强轴向流）及提高混合效果。
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。
2、导流筒：目的是控制流型（加强轴向流）及提高混合效果。不同型式的 搅拌器的导流筒安置方位不同。
反应釜的搅拌结构
釜式反应器的搅拌器
搅拌目的 使物料混和均匀,强化传热和传质。 包括均相液体混合；液-液分散；气-液分散；固-液分散；结晶；固体溶解；强化传热等
搅拌液体的流动模型
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”。
(a)轴向流 (b)径向流 (c)切线流
打漩现象
螺带的高度通常取罐底至液面的高度。 2、导流筒：目的是控制流型（加强轴向流）及提高混合效果。 这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。 这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。 搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。 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。 1、搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮； 包括均相液体混合； 桨式搅拌器适用于 慢速旋转时，有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。 2、辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌电机、支架、挡板和导流筒等。
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；
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29
一、流型
流型与搅拌的关系
流型决定因素
流型与搅拌效果、搅拌功 率的关系十分密切。搅拌 器的改进和新型搅拌器的 开发往往从流型着手。
取决于搅拌器的形式、搅拌 容器和内构件几何特征，以 及流体性质、搅拌器转速等 因素。
搅拌机顶插式中心安装 立式圆筒的三种基本流型 流型
PPT学习交流
径向流 轴向流 切向流
PPT学习交流
图17-1 通气式搅拌反应器
典型结构 3
结构
17.1 搅拌容器
1. 圆筒体，封头（椭圆形、锥形和平盖，椭圆 2. 形封头应用最广）。
2. 各种接管，满足进料、出料、排气等要求。
3. 加热、冷却装置：设置外夹套或内盘管。
4. 上封头焊有凸缘法兰，用于搅拌容器与机架
5. 的连接。
PPT学习交流
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。
PPT学习交流
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
PPT学习交流
16
(a)螺旋形角钢互搭式 图17-5 P型PT学钢习夹交流套结构
17 机械搅拌反应器
机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)
适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条 件（温度、压力）的反应过程，应用于合成塑料、 合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、 涂料、食品、冶金、废水处理等行业。
PPT学习交流
1
应用
化学反应、生物反应、混合、分散、溶解、 结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。
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
PPT学习交流
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；
11—夹套； 12—载热介质出口； 13—挡板； 14—螺旋导流板； 15—轴向流搅拌器； 16—径向流搅拌器； 17—气体分布器； 18—下封头； 19—出料口； 20—载热介质进口； 21—气体进口
(b)角钢螺旋形17 缠绕
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17—6。
结构
螺旋形缠绕在筒体外侧 沿筒体轴向平行焊在筒体外侧
图17-7
沿筒体圆周方向平行焊接在筒体外侧
PPT学习交流
搅拌器
1、 搅拌器与流动特征
定义 搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮，是搅拌反应器的关键 部件。
功能 提供过程所需要的能量和适宜的流动状态。
原理 搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形 成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液 体在搅拌容器内循环流动。
流型 流体循环流动的途径。
PPT学习交流
18
(a) 半圆管
图17-6 半圆管夹套二种结构
PPT学习交流
19
图17-6 半圆管夹套二种结构
PPT学习交流
20
b L3
L3 L2
L
t1
(a)螺旋形缠绕
图17-7 半圆PPT管学习夹交套流 的安装
21
图17-6 半圆管PPT夹学习套交流的安装
D t1
(b)平行排管
22
4．蜂窝夹套
特点
以整体夹套为基础，采取折边或短管等加强措施； 提高筒体的刚度和夹套的承压能力，减少流道面积； 减薄筒体壁厚，强化传热效果。
PPT学习交流
5
表17—1 几种搅拌设备筒体的高径比
PPT学习交流
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。
PPT学习交流
7
一、夹套结构
夹套
在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形 状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间。 此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容 器内的物料。
结构
折边式 拉撑式
PPT学习交流
23
D1
t1
夹套向内折边与筒 体贴合好, 再进行 焊接的结构
D2
t2
A
b
A向
PPT学习交流
24
图17-8 折边式蜂窝夹套
D1
t1
D2
e
b
dmin
PPT学习交流
图17-9 短管支撑式蜂窝夹套
用冲压的小锥体 或钢管做拉撑体。 蜂窝孔在筒体上 呈正方形或三角 形布置
25
t 2 t 1 t 2 t 1
t1
t3
dd11
d1
封口锥 图17-4 夹套P底PT学与习交封流头连接结构
封口环
14
介质流通特点
载热介质流经夹套与筒体的环形面积，流道面积大、 流速低、传热性能差。
提高传热效率的措施：
① 在筒体上焊接螺旋导流板，减小流道截面积，
增加冷却水流速，见图17－1；
② 进口处安装扰流喷嘴，使冷却水呈湍流状态，
4
5. 传感器，测量反应物的温度、压力、成分及其它参 数。
6. 支座，小型用悬挂式支座，大型用裙式支座或支承 式支座。
7. 装料系数（对容积而言），通常取0.6～0.85。有 泡沫或呈沸腾状态取0.6～0.7；平稳时取0.8～0.85。
容积
直立式搅拌容器 筒体和下封头两部分容积之和
卧式搅拌容器
筒体和左右两封头容积之和
(a) 圆筒型
(b) U型
图P1P7T学-2习交整流 体夹套
11
连接方式
可拆卸式
用于夹套内载热介质易结 垢、需经常清洗的场合。
不可拆卸式
夹套肩与筒体的联接处， 做成锥形的称为封口锥， 做成环形的称为封口环， 见图17—3。
PPT学习交流
12
(a)封口锥 图17-3 夹套PP肩T学与习交筒流 体的连接结构 (b)封1口3 环
二、内盘管
常采用 内盘管
当反应器的热量仅靠外夹套传热，换热面积不够时
结构特点 浸没在物料中，热量损失小，传热效果好，检修较困难。
分类
螺旋形盘管 竖式蛇管
图17-10 图17-11
PPT学习交流
26
D
图17-10 螺旋形盘管
d
PPT学习交流
27
D
对称布置的几组 竖式蛇管：
传热 挡板作用
d
PPT学习交流 图17-11竖式蛇管 28
结构型式
整体夹套 型钢夹套 半圆管夹套 蜂窝夹套等
PPT学习交流
8
表17—2 各种碳钢夹套的适用温度和压力范围
PPT学习交流
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
PPT学习交流
10ห้องสมุดไป่ตู้
t
DD
t
DD
tj
Dj Dj
tj
Dj Dj