北京化工大学：《过程设备设计》课程教学资源（课件讲稿）第八章 反应设备 8.2 机械搅拌反应器

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.1基本结构 8.2.2搅拌容器 8.2.3搅拌器 8.2.4搅拌轴设计 8.2.5密封装置 8.2.6传动装置 8.2.7机械搅拌设备技术进展

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.1 基本结构 8.2.2 搅拌容器 8.2.3 搅拌器 8.2.4 搅拌轴设计 3 8.2.4 8.2.5 密封装置 8.2.6 传动装置 8.2.7 机械搅拌设备技术进展

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 82机械搅拌反应设备 本章 教学重点： 重点 (1)搅拌器 (2)搅拌轴设计 教学难点： (1)搅拌轴设计 (2)机械密封

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 教学重点： （1）搅拌器 （2）搅拌轴设计 8.2 机械搅拌反应设备 本章 重点 4 （2）搅拌轴设计 教学难点： （1）搅拌轴设计 （2）机械密封

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.1基本结构 机械搅拌反应器（搅拌釜式反应器） 适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条 件（温度、压力）的反应过程，应用于合成塑料、 合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、 涂料、食品、治金、废水处理等行业

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.1 基本结构 机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器 (搅拌釜式反应器) 适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条 ）和各种操作条 件（温度、压力）的反应过程，应用于合成塑料、 5 件（温度、压力）的反应过程，应用于合成塑料、 合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、 涂料、食品、冶金、废水处理等行业 、废水处理等行业

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 化学反应、生物反应、混合、分散、溶解、 应用 结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。 结构 组成 搅拌容器和搅拌机两大部分。 由筒体、换热元件 由搅拌器、搅拌轴及其密封 及内构件组成 装置、传动装置等组成 6

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 应用 化学反应、生物反应、混合、分散、溶解、 结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。 结构 组成——搅拌容器和搅拌机两大部分。 6 由筒体、换热元件 及内构件组成 由搅拌器、搅拌轴及其密封 、搅拌轴及其密封 装置、传动装置等组成 、传动装置等组成

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 1一电动机 11一夹套 2一减速机 12一载热介质出口 3一机架 13挡板 4一 人孔 14一螺旋导流板 5一密封装置 15轴向流搅拌器 6一进料口 16一径向流搅拌器 7一上封头 17一气体分布器 8- 筒体 10 18一下封头 9— 联轴器 19一出料口 11 10一搅拌轴 12 20—载热介质进口 13 21一气体进口 14 15 16 图8-7 17 通气式搅拌反应器 18 19 典型结构

过程设备设计 1—电动机 2—减速机 3—机架 4—人孔 5—密封装置 6—进料口 7—上封头 8—筒体 9 —联轴器 11—夹套 12—载热介质出口 13—挡板 14—螺旋导流板 15—轴向流搅拌器 16—径向流搅拌器 17—气体分布器 18—下封头 19 —出料口 8.2 机械搅拌反应器 7 9 —联轴器 10—搅拌轴 19 —出料口 20—载热介质进口 21—气体进口 图8-7 通气式搅拌反应器 典型结构

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.2搅拌容器 8.2.2.1搅拌容器 结构 1. 圆筒体，封头（椭圆形、锥形和平盖，椭圆 形封头应用最广)。 2. 各种接管，满足进料、出料、排气等要求。 3. 加热、冷却装置：设置外夹套或内盘管。 上封头焊有凸缘法兰，用于搅拌容器与机架 的连接

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.2.1 搅拌容器 8.2.2 搅拌容器 结构 1. 圆筒体，封头（椭圆形、锥形和平盖，椭圆 形封头应用最广）。 8 形封头应用最广）。 2. 各种接管，满足进料、出料、排气等要求。 3. 加热、冷却装置：设置外夹套或内盘管 ：设置外夹套或内盘管。 4. 上封头焊有凸缘法兰，用于搅拌容器与机架 ，用于搅拌容器与机架 的连接

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 5.传感器，测量反应物的温度、压力、成分及其他参 数。 6. 支座，小型用悬挂式支座，大型用裙式支座或支承 式支座。 7.装料系数（对容积而言），通常取0.60.85。有 泡沫或呈沸腾状态取0.60.7；平稳时取0.8~0.85。 直立式搅拌容器 筒体和下封头两部分容积之和 容积 卧式搅拌容器 筒体和左右两封头容积之和

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 5. 传感器，测量反应物的温度 ，测量反应物的温度、压力、成分及其他参 、成分及其他参 数。 6. 支座，小型用悬挂式支座 ，小型用悬挂式支座，大型用裙式支座或支承 ，大型用裙式支座或支承 式支座。 7. 装料系数（对容积而言），通常取0.6～0.85。有 泡沫或呈沸腾状态取0.6～0.7；平稳时取0.8～0.85。 9 容积 直立式搅拌容器 卧式搅拌容器 筒体和下封头两部分容积之和 筒体和左右两封头容积之和

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 表8一5几种搅拌设备筒体的高径比 种类 罐内物料类型 高径比 液固相、液一液相 11.3 一般搅拌罐 气一液相 12 聚合釜 悬浮液、乳化液 2.083.85 发酵罐类 发酵液 1.7≈2.5 搅拌容器的强度计算和 稳定性分析方法见本书第4章 10

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 表8—5 几种搅拌设备筒体的高径比 种类 罐内物料类型 高径比 一般搅拌罐 液-固相、液－液相 1～1.3 气－液相 1～2 10 聚合釜 悬浮液、乳化液 2.08～3.85 发酵罐类 发酵液 1.7～2.5 搅拌容器的强度计算和 稳定性分析方法见本书第4章

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.2.2换热元件 优先采用夹套，减少 夹套 容器内构件，便于清 换热元件 洗，不占有效容积。 内盘管 11

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 8.2.2.2 换热元件 换热元件 夹套 优先采用夹套，减少 容器内构件，便于清 洗，不占有效容积。 11 内盘管

8.2机械搅拌反应器 过程设备设计 一、夹套结构 夹套 ■在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形 状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间。 ■此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容 器内的物料。 整体夹套 型钢夹套 结构型式 半圆管夹套 蜂窝夹套等 12

8.2 机械搅拌反应器 过程设备设计 一、夹套结构 夹套 在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形 ，用焊接或法兰连接方式装设各种形 状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间 ，使其与容器外壁形成密闭的空间。 此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容 ，可加热或冷却容 器内的物料。 12 结构型式 整体夹套 型钢夹套 半圆管夹套 蜂窝夹套等