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。

有的时候搅拌太快也不是什么好事，比如说在两相分层萃取过程中，搅拌的作用只要能保证两相充分混合即可。搅拌太快有可能产生乳化现象，有时会严重影响正常操作以及收率。

在结晶过程中，搅拌太慢会影响传热传质，太快可能破快大的结晶使之变成难过滤难烘干的细晶。选用何种搅拌类型才能在保证轴向，径向循环的前提下不破坏结晶过程，这是一个很难的问题。晶型不好很大程度上影响过滤烘干，也会很大程度上影响质量。我发现某些结晶过程中，锚式、框式搅拌表现很差（当然也可能是反应本身，或析晶溶剂，或析晶溶剂浓度以及配比等原因）。

搅拌器设计的基本常识：

1、确定搅拌目的：如进行液液混合、固液悬浮、气液或液液分散，是否需要实现传热、吸收、萃取、溶解、结晶等工艺目的。根据工艺特点选择搅拌桨形式。

2、计算搅拌作业功率：即搅拌过程进行时需要的动力

参考公式：功率=功率准数*液体密度*转数的3次方*浆径的5次方。

功率准数的计算复杂，与罐径、浆径、桨叶宽度、角度、层数、粘度、挡板数、挡板尺寸有关。

3、选择电机功率:考虑到效率后的计算值应大于或等于1.5倍的搅拌作业功率即可。

4、有关最低临街搅拌转数的确定：这个转数是满足搅拌目的的最低转数而不是搅拌轴的临界转数。

5、根据功率选择及校核搅拌轴、桨的刚度和强度。

6、配用减速装置时还要考虑减速机的使用系数及减速机的承载能力。

7、对于细长轴还要考虑增加支撑，中间或底部支撑。

8、还要考虑安装方式（顶入或底入还是旁入），这条是先确定的。

9、设计支座

10、选用密封形式（填料或是机封）

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。

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。对高粘度反应及固含量较大体系如结晶及水汽蒸馏等由于多处在层流状态，叶轮附近的剪切应力大小和容器内液流循环是否良好以及死角大小，对搅拌效果至关重要，通常选用框式、螺带式、双螺带式等搅拌型式，而涂料行业混合一般选用具有强剪切功能、高速旋转的齿片式叶轮，另外对于热敏感的物料可加装刮壁板等。

2、生产过程对搅拌有严格要求又无类似搅拌器型式可参考时，则应对工艺、设备、搅拌要求、经济性等作全面评价，找出操作的主要控制因素，选择合适的搅拌器型式；

3、生产规模较大或新开发的搅拌设备，需进行一定的试验研究，寻求最佳的搅拌器型式、尺寸及操作条件，并经中试后才能应用于工业装置中。

搅拌器的作用是使釜内物料混合均匀。搅拌器的类型很多，分为∶推进式、桨式、涡轮式、锚式、框式、螺杆式、螺带式等，搅拌器选型时，主要考虑∶

（1）保证从反应器壁或浸入式热交换装置到反应混合物能有高的给热系数。

（2）具有显著的搅拌效果，特别是对多相反应。

（3）搅拌所消耗的能量应尽可能小。

搅拌器

1、常用搅拌器

1）桨式：（1）材料：扁钢、合金钢、有色金属、或钢外包橡胶或环

氧树脂、酚醛玻璃布等。

（2）形式平直：叶面与旋转方向垂直

折叶：叶面与旋转方向成一倾斜角

（3）尺寸：搅拌器直径dj=(1/3～2/3)Di；桨叶宽度b=(0.1～0.25)dj

加强筋的厚度常与浆叶厚度相同

（4）固定方式：当d<50mm时，除用螺栓对夹外，再用紧固螺钉固定；当d>50mm时，除