反應釜攪拌器Chemineer凱米尼爾

反應釜攪拌器概述主要應用均相液體的混合，液液分散，氣液相分散，固液分散，固液溶解，強化傳熱。于化工、聚合物、生物、制藥等領域，主要選型需考慮密封、罐體尺寸、介質粘度、攪拌混合效果、防爆、安裝位置等多個方面。反應釜帶攪拌的結晶過程是很困難的，特別是要求嚴格控制結晶大小的時候。一般是小直徑的快速攪拌，如渦輪式，適用于微粒結晶，而大直徑的慢速攪拌，如漿式，可用于大晶體的結晶。于液體的粘度對攪拌狀態(tài)有很大......

反應釜攪拌器—概述
主要應用均相液體的混合，液液分散，氣液相分散，固液分散，固液溶解，強化傳熱。于化工、聚合物、生物、制藥等領域，主要選型需考慮密封、罐體尺寸、介質粘度、攪拌混合效果、防爆、安裝位置等多個方面。

反應釜帶攪拌的結晶過程是很困難的，特別是要求嚴格控制結晶大小的時候。一般是小直徑的快速攪拌，如渦輪式，適用于微粒結晶，而大直徑的慢速攪拌，如漿式，可用于大晶體的結晶。
于液體的粘度對攪拌狀態(tài)有很大的影響，所以根據(jù)反應釜內攪拌介質粘度大小來選型是一種基本的方法。低粘度均相液體混合，是難度*小的一種攪拌過程，只有當容積很大且要求混合時間很短時才比較困難。
對分散操作過程，渦輪式因具有高剪切力和較大循環(huán)能力，所以*為合用，特別是平直葉渦輪的剪力作用比折葉和彎葉的剪力作用大，就更為合適。推進式、漿式由于其剪切力比平直葉渦輪式的小，所以只能在液體分散量較小的情況下可用，而其中漿式很少用于分散操作。分散操作都有擋板來加強剪切效果。

反應釜攪拌器—常見介質

攪拌操作目的

流  動  狀  態(tài)

物              性

連    續(xù)    相

相對速度

粘度

粘度差

密度

密度差

擴散系數(shù)

表面張力

導熱系數(shù)

比熱容

粒徑濃度分布

循環(huán)速率

湍流擴散

剪切流

均相混合

低粘度液 高粘度液

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分散

液-液相系 氣-液相系 固-液相系

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固液懸?。ü?液相系） 溶解（固-液相系） 結晶（固-液相系） 浸?。ü?液相系） 萃?。ㄒ?液相系） 乳化（液-液相系） 吸收（氣-液相系） 傳熱（氣-固-液相系）

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反應釜攪拌器—選型參數(shù)表

攪拌器類型

流動狀態(tài)

攪拌目的

*高粘度 Pa.s

對流循環(huán)

湍流循環(huán)

剪切流

流型

低粘混合

高粘混合

分散

溶解

懸浮

氣體吸收

結晶

傳熱

液相反應

直葉渦輪

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湍流

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50

折葉渦輪

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湍流

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推進式

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湍流

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2

槳式

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湍/過渡流

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旋槳式

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湍流

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10

盤式渦輪

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湍流

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10

布魯馬金

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湍流

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50

三葉后掠

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湍流

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50

錨框式

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層/過渡流

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100

螺帶/桿式

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層/過渡流

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150

反應釜攪拌器—各因素關系

操作目的	推薦攪拌器	評估攪拌效果的特性參數(shù)	過度攪拌對過程影響	攪拌器的循環(huán)流量或剪切力的重要性
均相低粘度液混合 （易溶液體調和）	推進式、軸流旋槳及渦輪式等	混合時間，混合指數(shù)，翻轉次數(shù)，均勻度	無影響，但返混增大	提高循環(huán)流量能增大攪拌效果，剪切力影響小
均相高粘度液混合	錨框式、螺帶、螺桿、大葉片式等	混合時間，剪切速率，翻轉次數(shù)，均勻度	依據(jù)多數(shù)非牛頓流體特性來判斷	循環(huán)流量及剪切速率均能增大攪拌效果
液-液分散 （不互溶液體混合）	軸流式渦輪、圓盤式渦輪、直葉渦輪等	均勻分散時間，液滴比表面積、平均滴徑或滴徑分布，分散均勻度	兩相再分開困難，返混增大	剪切力用作分裂液滴，循環(huán)流動使液滴通過葉輪強剪切區(qū)次數(shù)增多
氣-液分散 氣-液吸收	盤式渦輪、大葉片式軸流渦輪等	分散時間,氣泡比表面積、平均滴徑或滴徑分布，溶氣率，臨界分散轉速	生成難于破碎的泡沫及較穩(wěn)定的小氣泡，返混增大	剪切力用作分裂氣泡，循環(huán)流動使氣泡通過葉輪強剪切區(qū)次數(shù)增多
固-液分散	均化器、鋸齒圓盤、膠體磨等	固體破碎程度，粒子分布均勻度、潤濕程度	易產生乳化	剪切力用作打散粒子，循環(huán)流動使粒子通過葉輪強剪切區(qū)次數(shù)增多
固-液懸浮	推進式、軸流旋槳、軸流渦輪等	懸浮狀態(tài)，臨界懸浮轉速，固液濃度，比表面積	脆性粒子破碎	提高循環(huán)流量提高攪拌效果，剪切力無影響
固-液溶解	推進式、軸流旋槳、軸流渦輪等	溶解速度，以固粒表面積為基準的液膜傳質系數(shù)及總容積傳質系數(shù)	無影響，離底懸浮即可	提高循環(huán)流量提高攪拌效果，剪切力影響有一定影響
固-液結晶	槳式、開啟渦輪、推進式加導流筒等	結晶速率，晶粒大小和均勻度	晶粒被破碎，生成大量晶核	提高循環(huán)流量提高攪拌效果，剪切力決定晶粒粒徑的大小。
固-液浸取	槳式、軸流旋槳等	懸浮狀態(tài)，固液濃度，比表面積，溶解速度	無影響	提高循環(huán)流量提高攪拌效果，剪切力無影響
液-液萃取	軸流旋槳、直葉渦輪、盤式渦輪等	萃取速率，萃取效率，液滴比表面積，液膜傳質系數(shù)和總容積傳質系數(shù)	兩相再分開困難，返混增大	剪切力用作分裂液滴，循環(huán)流動使液滴通過葉輪強剪切區(qū)次數(shù)增多
液-液乳化	直葉渦輪、均化器、膠體磨、鋸齒圓盤等	乳化速率，液滴大小及均勻度	液滴過小	剪切力用作分裂液滴，循環(huán)流動使液滴通過葉輪強剪切區(qū)次數(shù)增多
傳熱（氣、固、液）	推進式、軸流渦輪、布魯馬金、三葉后掠式等	傳熱速率，液膜傳熱系數(shù)，總傳熱系數(shù)	無影響，	提高循環(huán)流量提高攪拌效果，剪切力影響小
反應（氣、固、液）	按特定的反應條件要求配給	反應時間，傳熱、傳質要求，翻轉次數(shù)。對高分子聚合，轉化率、相對分子量及分布為主要指標	據(jù)不同反應各有要求	循環(huán)流量及剪切力對反應均有影響。

常用槳端線速度及體積比功率值（按水溶液或類似溶液）

攪拌方式	緩慢攪拌	普通攪拌	強力攪拌	特強攪拌	高速分散和乳化
槳端線速度m/s	2.0~3.3	3.3~4.2	4.2~6.0	6.0以上	15~30（預分散用小值）
單位體積攪拌功率 kw/m3	0.15以下	0.15~1.0	1.0~3.0	3.0以上	5~30

各種工藝過程常見液體單位體積功率選用推薦值

攪拌工藝過程	液體單位體積功率kw/m3	攪拌工藝過程	液體單位體積功率kw/m3
易溶液體混合（調和）	0.05~0.2（按混合時間）	膠漿絮凝	0.3~0.8（按膠漿粘度）
不互溶液體混合（分散）	0.5~1.2（按密度、張力差）	大型儲罐側攪拌	0.005~0.015（按罐體大?。?/span>
固液懸浮（小密度差）	0.2~0.4（按粒徑大?。?/span>	傳熱	0.4~1.1（按攪拌器型式）
氣液分散和吸收（空氣）	0.5~3.0（按通氣量大?。?/span>	間歇發(fā)酵、聚合反應釜	0.5~3 （按反應要求）
固體有機物溶解	0.3~0.5（按密度差）	本體聚合反應釜(層流)	5~30 (按粘度大小)
固體無機物溶解	0.5~1.1（按密度差）	高速液液乳化	5~30（按乳化液安定程度）
機械爆氣	0.010~0.03（按爆氣強度）	注：除注明外，本表推薦值均指液體為湍流操作

 
攪拌等級

攪拌等級	液液混合	固液懸浮	氣液分散
1~2級	適用于低流動速度的工藝過程 ①比重差小于0.1互溶液混均。 ②粘度比大于1/100互溶液混均。 ③不同物料長時間混合均勻。 ④混合液體表面產生平穩(wěn)流動。	適用于*低固液懸浮的工藝過程 ①顆粒在容器底部緩慢移動。 ②容器底部顆粒可有周期性懸浮沉降。	適用于氣液分散不是關鍵因素的工藝過程 ①攪拌器超過臨界轉速，較低水平的氣液分散。 ②不受氣液傳質限制的過程。
3~5級	適用于普通混合攪拌工藝過程 ①比重差小于0.5互溶液混均。 ②粘度比大于1/1000互溶液混均。 ③低粘度液體表面產生小波動。	適用于溶解攪拌工藝過程。離底固液懸浮 ①顆粒離開容器底部懸浮。 ②顆粒在1/3液體高度均勻。 ③懸浮液可從底部出口排出。	適用于普通氣液分散的工藝過程 ①可使小氣泡達到容器壁。 ②可使部分氣泡再循環(huán)到攪拌器產生再循環(huán)。
6~8級	適用于大多數(shù)混合攪拌工藝過程 ①比重差小于1.0互溶液混均。 ②高粘度差互溶液混均。 ③低粘度液體表面產生大波動。	適用于大多數(shù)固液懸浮攪拌工藝過程。固液懸浮均勻 ①顆粒在95%液體高度均勻。 ②懸浮液可從80%液體高度處排出。	適用于常見氣液分散的工藝過程 ①可使氣泡表面積達到一定的傳質要求。 ②可使多數(shù)氣泡產生再循環(huán)。
9~10級	適用于強烈混合攪拌工藝過程 ①比重差較大互溶液混均。 ②高粘度差互溶液混均。 ③低粘度液體表面產生激烈波動。	適用于均勻固液懸浮攪拌工藝過程。 ①顆粒在98%液體高度均勻。 ②懸浮液可溢流排出。	適用于常見氣液分散的工藝過程 ①可使氣泡表面積達到*大程度。 ②可使全部氣泡產生再循環(huán)。

反應釜攪拌器—樣本