目录
1前言……………………………………………………………………….…………...… 1
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2夹套反应釜设计……………………………………………………...………….……….8
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罐体和夹套的结构设计………………………………………...………….8
罐体和夹套的工艺计算……………………………………………………8
罐体和夹套的几何尺寸计算…………………………………….....9
罐体和夹套的强度计算…………………………………………...12
夹套的稳定性校核………………………………………………...16
夹套反应釜水压试验校核………………………………………...20
反应釜的搅拌装置…………………………………………….….…………….21
选取搅拌器………………………………………………………………..22
搅拌轴的设计……………………………………………………………..22
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结束语……………………..………………………………………………………...…….28
致谢………………………………………………………………………………………..29
参考文献…………………………………………………………………………………..30
1前言
搅拌设备使用历史悠久,大量应用于化工、石化、医药、食品、采矿、造纸、涂料、冶金、废水处理等行业,尤其是在化学工业中,很多化工生产或多或少地应用着搅拌操作,且相当一部分是用作化学反应器的。例如,在三大合成材料(合成橡胶、合成纤维、合成塑料)的生产中,采用搅拌设备作反应器的,约占反应器总数的85%以上。而在其他应用领域,搅拌设备更多的是用于物料的混合、溶解、传热、传质以及制备乳液、悬浮液等。
在化工生产过程中,为化学反应提供反应空间和反应条件的装置称为反应釜或反应设备。为了使化学反应快速均匀进行,需对参加化学反应内物质进行充分混合,且对物料加热或冷却,采取搅拌操作才能得到良好的效果。
实现搅拌的方法有机械搅拌、气流搅拌、射流搅拌、静态(管道)搅拌和电磁搅拌等。其中机械搅拌应用最早,至今仍被广泛采用。机械搅拌反应釜简称搅拌反应釜。
以液体为主体的搅拌操作,常常将被搅物料分为液-液、气-液、固-液、气-液-固等四种情况。搅拌既可以是一种独立的流体力学范畴的单元操作,以促进混合为主要目的,如进行液-液混合、固-液悬浮、气-液分散、液-液乳化等;又往往是完成其他单元操作的必要手段,以促进传热、传质、化学反应为主要目的,如进行流体的加热与冷却、萃取、吸收、溶解、结晶、聚合等操作。
概括起来,搅拌设备的操作目的主要表现为以下四个方面:
使不互溶液体混合均匀,制备均匀混合液、乳化液,强化传质过程;
使气体在液体中充分分散,强化传质或化学反应;
制备均匀悬浮液,促使固体加速溶解、萃取或液-固化学反应;
强化传热,防止局部过热或过冷。
图1搅拌设备的基本结构
机械搅拌设备由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。搅拌容器包括釜体、传热元件、内构件以及各种用途的开孔接管等;搅拌机则包括搅拌器、搅拌轴、轴封、机架及传动装置等部件。其结构构成如图1所示。
搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮,是搅拌设备的关键部件。其功能是提供过程所需要的适宜的流动状态。搅拌器旋转时把机械能传递给流体,在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区,推动液体在搅拌容器内的循环流动。这种循环流动的途径称为流型。
搅拌器的流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。搅拌器的改进和新型搅拌器的开发往往从流行着手。搅拌容器内的流型取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件的几何特征,以及流体性质、搅拌器转速
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