攪拌器中的三種基本流型

攪拌器的流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切，攪拌器的改進(jìn)和新型攪拌器的開(kāi)發(fā)往往從流型著手。釜內(nèi)的流型主要取決于攪拌方式、攪拌器、容器形狀、擋板等幾何特征，以及流體性質(zhì)、轉(zhuǎn)速等因素。對(duì)于工業(yè)上應(yīng)用多的立式圓筒攪拌器頂插式中心安裝，攪拌將產(chǎn)生三種基本流型。

(1)徑向流流體的流動(dòng)方向垂直于主軸沿徑向流動(dòng)，碰到容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動(dòng)，再回到葉端，不穿過(guò)葉片形成上、下兩個(gè)循環(huán)流動(dòng)，見(jiàn)圖5-2 (a)。攪拌器的圓盤(pán)是產(chǎn)生徑向流的主要原因。

(2)軸向流流體的流動(dòng)方向平行于主軸，不銹鋼攪拌器，流體由槳葉推動(dòng)，使流體向下流動(dòng)，碰到器底再翻上，攪拌器生產(chǎn)，形成上下循環(huán)流，見(jiàn)圖5-2(b)。軸向流的產(chǎn)生是由于流體對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片產(chǎn)生的升力的反作用力引起的。

(3)切向流無(wú)擋板的容器內(nèi)，流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，流速高時(shí)。液體表面會(huì)形成漩渦，如圖5—2(c)所示。此時(shí)流體從槳葉周?chē)芟蚓砦翗~區(qū)的流量很小，混合效果很差。

上述三種流型通常可能在攪拌器中同時(shí)存在，其中軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用，而切向流應(yīng)如以抑制。采用擋板可削弱切向流，增強(qiáng)軸向流和徑向流作用。

攪拌器在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著攪拌器在制藥領(lǐng)域的重要性越來(lái)越大，其應(yīng)用就越來(lái)越廣泛，但是攪拌器在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用要十分謹(jǐn)慎，如果攪拌器的形式和運(yùn)動(dòng)方式出現(xiàn)錯(cuò)誤的配置，不僅僅會(huì)使得攪拌效果不達(dá)標(biāo)，還容易產(chǎn)生其它化學(xué)反應(yīng)，不但容易發(fā)生工業(yè)生產(chǎn)事故，嚴(yán)重時(shí)還可能造成人身傷害。

下面我們僅對(duì)制藥領(lǐng)域中常用的攪拌器及工況進(jìn)行一番簡(jiǎn)短的敘述：

1.結(jié)晶是制藥領(lǐng)域常用到的一種反應(yīng)，是通過(guò)攪拌器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過(guò)程很復(fù)雜，銅仁攪拌器，不同的晶體對(duì)攪拌器就有著截然不同的要求，一一闡述不太現(xiàn)實(shí)，不過(guò)一般情況下，我們可以跟結(jié)晶所需晶體的大小來(lái)選擇攪拌器，所需晶體如果比較大，可以采用錨、框式攪拌器，轉(zhuǎn)速介乎于20到60轉(zhuǎn)每分鐘即可；如果所需晶體小，就可以使用推進(jìn)式攪拌器，轉(zhuǎn)速方面浮動(dòng)較大，要根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)定。

2.在制藥領(lǐng)域里的鐵粉還原反應(yīng)也經(jīng)常用到攪拌器，多為框式攪拌器，框式攪拌器可以使攪拌物質(zhì)之間能夠更加充分的接觸，轉(zhuǎn)速方面一般維持在60轉(zhuǎn)每分鐘。

3.硝化反應(yīng)是在有機(jī)分子中加入硝基的一種化學(xué)反應(yīng)，也常用于制藥領(lǐng)域，硝化反應(yīng)中，我們的攪拌目的是使反應(yīng)物成乳化狀態(tài)，并且使乳化物和混酸充分接觸，在硝化過(guò)程中，攪拌器的轉(zhuǎn)速要均勻，不能過(guò)快或過(guò)慢，反應(yīng)罐攪拌器，甚至是突然停止，因?yàn)槟菢尤菀桩a(chǎn)生安全事故，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?/p>

4，環(huán)合反應(yīng)中對(duì)攪拌器的轉(zhuǎn)速要求非?？欤?yàn)榄h(huán)合反應(yīng)的速度本身就非?？欤瑤缀跏撬查g完成的，環(huán)合反應(yīng)中多采用推進(jìn)式攪拌器，轉(zhuǎn)速多維持在300轉(zhuǎn)每分鐘，待環(huán)合物固體生成后，對(duì)攪拌器的速度影響很大，這時(shí)應(yīng)當(dāng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，靜待反應(yīng)完成后，再根據(jù)情況進(jìn)行下一步處理。

三葉推進(jìn)式攪拌器的優(yōu)缺點(diǎn)：

典型軸流槳，適合低黏度流體的混合、傳熱、循環(huán)、粒子懸浮、溶解等

優(yōu)點(diǎn)：低剪切、強(qiáng)循環(huán)、低能耗

缺點(diǎn)：高速運(yùn)行、細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)需帶中間軸承或底軸承，整體澆鑄葉輪，不宜在大型裝置中使用

應(yīng)用實(shí)例：一個(gè)直徑為2900mm，容積為33平方米的氫化液貯槽，內(nèi)含1%雷尼鎳催化劑，攪拌的目的是防止催化劑沉淀以便氫化液的輸送。實(shí)踐證明，一個(gè)直徑為600mm的三葉推進(jìn)式攪拌器在250r/min下運(yùn)轉(zhuǎn)，在全擋板條件下完全可以滿(mǎn)足工藝要求，而所需的電動(dòng)機(jī)功率僅為3kW，但攪拌軸需要中間軸承，易磨損。