第七章、搅拌反应器放大设计
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第三章 反应釜的搅拌装置搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。
搅拌器的形式很多,根据任务说明书的要求,本次设计采用的是推进式搅拌器。
推进式搅拌器的特点是能使液体产生激烈流动及湍流运动的性能很高。
推进式搅拌器的主要运用范围是搅拌及混合绝对粘度小于36000厘泊的各种流动性的液体,以及制成乳浊液或悬浮液。
[3]推进式搅拌器机械设计的主要内容是:确定搅拌轴的直径、搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴的连接结构。
进行搅拌轴的强度设计和临界转速校核、选择轴的支撑结构及材料的选用。
由于介质具有一定的腐蚀性,搅拌装置的材料选用与反应罐主体材料相同的材料06Gr19Ni10 同一数字代号S30403。
由前三章的相关设计得知反应釜净直径D i =1500mm ,净高H=1900mm ;工作温度:25℃;工作压力:0.125MPa ;搅拌目的:搅拌均匀。
第3.1节 搅拌器形式的确定根据实际生产要求,初步设定搅拌器为两层搅拌,采用三叶开启涡轮式搅拌器(又称为螺旋推进式搅拌器)。
图3-1搅拌装置图3-2 推进式搅拌器搅拌器直径D j取标准值,即搅拌容器直径的三分之一:[4]D j=D i/3=1500m/3=500mm————————————(3-1)底间距(C)即搅拌器距容器底部高度,通常底间距与搅拌容器内径比值一般在0.05~0.3范围内选取[4]。
则C=(0.05~0.3)D j=15~150mm——————————(3-2)因为底间距比值越小,固相完全离底悬浮临界转数越小,所以在满足底层桨轴向排量的前提下,该比值尽量取得最小。
但是考虑到实际生产中容器底部会出现一定量的沉积物,C值不能太小[4];C值太大搅拌效果不足,结合实际取C=130mm搅拌器浸入搅拌容器液面下的深度(S),搅拌器浸入液体内的最佳深度为:[2]错误!未找到引用源。
——————————(3-3)对于双层搅拌器,搅拌器层间距(S p)与桨径之比一般为0.5~2范围内,由搅拌桨的轴向作用范围和反应釜的高度决定搅拌桨层数。
化学工程中的反应器放大技术化学反应器是进行化学反应的设备,而反应器放大技术是将实验室中的化学反应器放大到工业生产中的关键技术。
化学反应器放大过程需要考虑多个因素,如反应器的尺寸、热量传递和物料传送等。
反应器尺寸的确定在实验室中,通常使用的反应器规模比较小,一般是升级或是放大操作的前置阶段。
为了保证放大之后的反应器能够正常运行,需要先确定反应器的尺寸。
在确定尺寸过程中,需要考虑以下因素:1. 反应物质的摩尔数和反应度摩尔数是反应物质量的单位,反应度是指反应物质进入反应后能够转化成产物的比率。
反应物质摩尔数和反应度的不同,会影响到反应器的尺寸大小。
通常来说,反应物质摩尔数越大,需要增加的反应器尺寸就会越大。
2. 反应器内的混合性能混合性能对反应器尺寸有很大的影响。
如果反应器内部混合性能不好,在进行放大操作时要增加反应时间或反应器尺寸来满足反应的需要。
而如果反应器内部混合性能好,就可以使用更小的反应器。
3. 反应器加热方式反应器加热方式也会影响到反应器尺寸。
如果采用了有效的加热方式,就可以使用更小的反应器。
反之,需要使用更大的反应器来满足温度需求。
热量传递的考虑在进行反应放大时,热量的传递也是一个重要的考虑因素。
在实验室中,反应体积较小,可以通过常规的方法来加热和降温。
但是在工业生产中,反应体积更大,使用传统的加热方式会导致反应器温度不均匀,造成反应不完全。
因此,在反应器放大的过程中,需要采用更广泛的热量传递方式。
比如说,通过外部加热器加热,或者通过热交换等方式来实现热量传递。
物料传送的处理在进行反应过程中,物料的传送也是非常重要的。
传统的传送方式是通过重力和差压等方式进行物料传送,但在反应器放大过程中,需要使用更加先进的物料传送方式。
一种常见的方法是通过压缩空气、氮气等气体进行传送,这种方式可以保证物料传送更加均匀和可控。
同时,在反应器放大过程中,还需要考虑物料的储存和转移等问题。
如果物料储存时间过长或转移运输过程不当,会对反应的结果造成不良影响。
目录1 绪论............................................. 错误!未定义书签。
1.1研究目的及意义 .............................. 错误!未定义书签。
1.1.1 危害 .................................. 错误!未定义书签。
1.1.2 毒理学资料及环境行为.................. 错误!未定义书签。
1.2 研究内容..................................... 错误!未定义书签。
1.3 国内外研究的状况............................ 错误!未定义书签。
2.反应器桨叶的选择............................... 错误!未定义书签。
2.1框式搅拌器 .................................. 错误!未定义书签。
2.2 三叶后掠式 .................................. 错误!未定义书签。
3.反应器零部件的计算............................. 错误!未定义书签。
3.1行星搅拌器 .................................. 错误!未定义书签。
3.2搅拌功率计算 ................................ 错误!未定义书签。
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