反應釜攪拌器的選擇

一、攪拌器的標準

由于攪拌過程種類繁多，操作條件各不相同，介質情況千差萬別，所以使用的攪拌器形式多種多樣。為了確保攪拌器的生產質量，降低制造成本，增加零部件的互換性，原化工部對幾種常用攪拌器的結構形式制訂了相應標準，并對標準攪拌器制訂了技術條件。現行的攪拌器標準有：槳式攪拌器、渦輪式攪拌器、推進式攪拌器、框/錨式攪拌器。

攪拌器標準的內容包括：結構形式、基本參數和尺寸、技術要求、圖紙目錄等四個部分。在需要時可根據生產要求選用標準攪拌器。

一、攪拌器的選擇

反應釜攪拌器選型方法應具備兩個條件：一是選擇結果合理，一是選擇方法簡便，而這兩點卻往往難以同時兼顧，我們從反應釜攪拌操作目的分析了對攪拌的要求，諸如某過程要求對流循環好或者某過程要求剪切力強等等，進而分析了攪拌器的功能，在此基礎上就可根據攪拌目的來選擇反應釜攪拌器的型式，然后要根據具體的工況選用理想的方案。

1. 根據攪拌介質粘度來選擇：

由于液體的粘度對攪拌狀態有很大的影響，所以這是一種基本的選擇方法。幾種典型的攪拌器都隨粘度的高低而有不同的使用范圍。隨粘度增高的各種攪拌器使用順序為推進式、渦輪式、漿式、錨式和螺帶式等，這里對推進式的分得較細，提出了大容量液體時用低轉速，小容量液體時用高轉速。這個選型不是完全地規定了使用漿型的限制，實際上各種漿型的使用范圍是各有長處，例如漿式由于其結構簡單，用擋板可以改善流型，所以在低粘度時也是應用得較普遍的。而渦輪式由于其對流循環能力、湍流擴散和剪切力都較強，幾乎是普遍應用的一種漿型。

2. 根據攪拌過程的目的與攪拌器造成的流動狀態選擇：

該過程所適用的漿型是一種比較合用的方法。推薦把漿型分成快速型與慢速型兩類，前者在湍流狀態操作，后者在層流狀態操作。選用時根據攪拌目的及流動狀態來決定漿型及擋板條件，流動狀態的決定要受攪拌介質的粘度高低的影響。其使用條件比較具體，不僅有漿型與攪拌目的，還有推薦的介質粘度范圍、攪拌轉速范圍和槽的容量范圍。

根據攪拌的目的及攪拌時的流動狀態來選型，它的優點還在于根據不同攪拌過程的特點劃分了漿型的使用范圍，使得選型更加具體。

比較上述3種選型的方法可以得出，選型的根據和結果還是比較一致的。下面對其中幾個主要的過程再作些說明。

1）低粘度均相液體混合，是難度相對容易的一種攪拌過程，只有當容積很大且要求混合時間很短時才比較困難。由于推進式的循環能力強且消耗動力少，所以非常合用的。而渦輪式因其動力消耗大，雖有高的剪切能力，但對于這種混合的過程并無太大必要，所以若用在大容量液體混合時，其循環能力就不足了。

2）對分散操作過程，渦輪式因具有高剪切力和較大循環能力，所以較為適用，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。

3）固體懸浮操作以渦輪式的使用范圍較為廣泛，其中以開啟渦輪式為佳。它沒有中間的圓盤部分，不致阻礙槳葉上下的液相混合，而且彎葉開啟渦輪的優點更突出，它的排出性好、槳葉不易磨損，所以用于固體懸浮操作更我合適。推進式的使用范圍較窄，固液比重差大或固液比在50%以上時不適用。使用擋板時，要注意防止固體顆粒在擋板角落上的堆積。

4）一般固液比較低時，才用擋板，而折葉開啟渦輪、推進式都有軸向流，所以也可以不用擋板。

5）氣體吸收過程推薦圓盤式渦輪式，它的剪切力強，而且圓盤的下面可以存住一些氣體，使氣體的分撒更平穩，而開啟渦輪就沒有這個優點。漿式及推進式對氣體吸收過程基本上不合用，只有在少量以吸收的氣體要求分散度不高時還能應用。

6）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。

目前的選型方法多數是根據實踐經驗，選擇習慣應用的漿型，再在常用范圍內決定攪拌器的各種參數。也有通過小型試驗，取得數據，進行比擬放大的設計方法。不論哪種做法，都離不開早先的根據攪拌目的來選擇反應釜攪拌器類型這一步。所以一個完整的選型方案必須滿足經濟與安全的要求根據具體工況來確定施行方案。實際選用時，可根據流動狀態、攪拌目的、攪拌容量、轉速范圍及液體上限黏度等。