攪拌器簡介
根據不同介質的物理學性質、容量、攪拌目的選擇相應的攪拌器,對促進化學反應速度、提高生產效率能起到很大的作用。折葉渦輪攪拌器一般適應於氣、液相混合的反應,攪拌器轉數一般應選擇300r/min以上。
攪拌器工作原理
攪拌器的類型、尺寸及轉速,對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來,渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利,而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對於同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉速的攪拌器,功率主要消耗於總體流動,有利於巨觀混合。小直徑、高轉速的攪拌器,功率主要消耗於湍流脈動,有利於微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關的複雜問題,至今只能通過逐級經驗放大,根據取得的放大判據,外推至工業規模。
攪拌器類型
①旋槳式攪拌器由2~3片推進式螺旋槳葉構成,工作轉速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流,產生較大的循環量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環迴路不對稱,可增加湍動,防止液面凹陷。
②渦輪式攪拌器由在水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用於氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器的兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單,常用於低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌器槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致,其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應產物或堆積於槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤框式攪拌器
分為90°/120°錐底框式、平底框式、H式;同屬於低速徑流型,各種形狀的框式攪拌器能適應各種幾何形狀的容器。攪拌時以水平環向流為主,不同位置的橫樑和豎桿可增加槳葉附近的渦流、擴大攪拌範圍,一般在層流狀態工作。適用於低粘度液位任意變動或中、高粘度的混合、傳熱、溶解、非均勻相的傳質、反應操作。
螺帶的外徑與螺距相等,專門用於攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下操作。
⑦磁力攪拌器本儀器調混效率高,轉速在一定範圍內可任意調節,供濃度不同溶液的調混,其主要特點是可以在密封容器中進行調混作用。
⑧磁力加熱攪拌器磁力加熱攪拌器是利用電動機帶動磁鋼,其磁力線帶轉玻璃容器中的攪拌子完成攪拌任務的。加熱部分為溶液的保溫和加熱作用。本儀器調混效率高,轉速在一定範圍內可任意調節,供濃度不同溶液的調混,其主要特點是可以在密封容器中進行調混作用。
⑨電動攪拌器電動攪拌器用機械定時,電機選用永磁式直流電機,具有增力功能,轉速穩,無級調速,噪聲小,六隻電機攪拌,統一調速,攪拌棒採用不鏽鋼製成,增強了抗腐蝕能力,該機最大的特點是化驗室人員需要儀器速度一致有同時完成六個樣品同時攪拌來完成,而且能攪拌,粘度較強容易以及膠體而設計,效果更佳