藥劑攪拌設備的組成
典型的藥劑攪拌裝置主要由下列部分組成:
1:攪拌槽:裝盛被攪拌物的容器。攪拌槽-般為直立的圓筒槽,攪拌器通常固定于其頂蓋,槽底的構型以有利于流線形流動為宜,故多為碟形底,亦可用平底。錐形底因易形成停滯區(qū)及易使懸浮著的顆粒沉聚,除特殊場合外一般不采用。為滿足傳熱、傳質及化學反應過程的需要,攪拌槽往往配置有加熱或冷.卻夾套。
2:攪拌器: 電動機、轉軸及安裝在軸底的葉輪。攪拌器是攪拌設備的核心部件,通常由電機直接驅動或通過減速裝置傳動,將機械能傳給液體,推動液體運動從而實現(xiàn)攪拌操作。
3:輔助部件:包括密封裝置、支架、導流筒及槽壁上的擋板等。
攪拌罐中流體循環(huán)流動是達到物料混合所不可缺少的流動狀態(tài),而渦流擴散、剪切流又是快速達到攪拌目的所須的。攪拌器的形狀與運轉情況是決定攪拌罐內流體流動狀況主要的因素。
根據(jù)攪拌器主要的排液方向將其分為徑向流型和軸向流型。徑向流型攪拌器中流體的流動方向主要與攪拌罐壁和攪拌軸垂直,流體在攪拌罐壁和攪拌軸附近轉折向上下垂直流動。軸向流型攪拌器中流體的流動方向主要與攪拌罐和攪拌軸平行。
攪拌器類型:
漿式:流動狀態(tài)有軸向分流和環(huán)向分流:低速時水平環(huán)向流為主;高速時以徑向流為主,
應用范圍:結構簡單,常用于低黏度液體的混合、固體微粒的溶解和懸浮及氣體分散等操作
螺旋漿式:流動狀態(tài):軸向流型,循環(huán)速率高,剪切力小。應用范圍:主要用于互溶液體的混合、固體的懸浮、強化攪拌槽內傳熱等。
渦輪式:流動狀態(tài):徑向流型。應用范圍:應用廣泛,尤適用于不互溶液體的混合、氣體和固體的溶解、固體的懸浮、液相反應相傳熱等操作。
螺帶式:流動狀態(tài):軸向流型,-般是流體沿攪拌槽壁螺旋,上升再沿漿軸下降,層流狀態(tài)下操作,應用范圍:螺帶式攪拌器主要用于中、高黏度液體的混合、反應及傳熱等過程。
錨式:流動狀態(tài):水平環(huán)向流;層流狀態(tài)操作,應用范圍:適用于不太強烈攪拌,須涉及全部液體的場合,以及用于攪拌含有相當多固體的懸浮物。
框式:流動狀態(tài):水平環(huán)向流;層流狀態(tài)操作,應用范圍:適用于不太強烈攪拌,須涉及全部液體的場合,以及用于攪拌含有相當多固體的懸浮物。
混合:將兩種不同的流體置于槽內,開動攪拌器,攪拌器的葉輪把能.量傳給液體,產生高速
液流,這股液流又推動周圍的液體,在槽內形成一個循環(huán)流動。在總體流動的作用下,促.進了槽內液體宏觀上的均勻混合。
渦流運動:當葉輪旋轉時,所產生的高速液流通過靜止的或運動速度較低的液體中時,由于高速液體和低速液體在其交界面上產生了速度梯度,使界面上的液體受到很大的剪切作用,因而產生大量旋渦,并且迅速向周圍擴散,進行上下、左右、前后各方向紊亂的且又是瞬間改變速度的運動。
為達到均勻混合,攪拌器應具備兩個功能:在釜內形成-一個循環(huán)流動;同時希望產生強剪切或湍動。循環(huán)回路中消耗的能.量越大,說明液流中旋渦運動越劇烈,內部剪應力越大,即湍動程度越高。
攪拌器的強化措施:攪拌器的工作原理與泵的葉輪相同。攪拌器旋轉所產生的壓頭與轉速的平方成正比,因此適當提高轉速可提高攪拌器旋轉所產生的壓頭,同時可向液體提供更多的能.量,從而提高攪拌效果。
攪拌裝置的選型:通常采用攪拌裝置選型方法是根據(jù)實際經驗,選擇習慣上應用的槳型,然后再根據(jù)常用范圍選取攪拌器的主要參數(shù)。一種好的選型方法滿足兩個條件: - "是選擇結果合理;二是選擇方法簡單。液體黏度根據(jù)攪拌 質黏度的大小選型是一種基本方法隨著黏度的變化,各種攪拌器的使用順序為槳式變形、槳式、渦輪式、旋漿式旋漿式又分為小容量液體時用高轉速,大容量液體時用低轉速。
攪拌器特性:旋漿式、槳式、渦輪式適用 于大功率場合。渦輪式適合分散操作、固體懸浮、固體溶解、氣體吸收等過程。