攪拌設備在工業生產中的作用
攪拌設備在工業生產中的作用
攪拌設備在工業生產中應用廣泛,尤其是在化工領域,化學工藝過程的種種化學變化,是以參與反應物質的充分混合為前提的。大部分的化工生產都離不開攪拌設備的應用。另外加熱、冷卻、萃取以及氣體吸收等物理變化過程,也需要利用攪拌操作才能獲得好的效果。
攪拌設備在許多工業場合是作為反應器來應用的。在三大合成材料的生產中,攪拌設備作為反應器約占總數的90%。其他如印染、制藥、農化、油漆等行業,攪拌設備亦很廣泛的使用。
對有色冶金行業中的攪拌設備做的調查顯示,許多濕法車間的動力消耗50%以上是用在攪拌作業上。攪拌設備在工業領域的應用如此之廣,還因其操作條件如溫度、濃度、滯留時間等的可控范圍較廣,同時能適應多樣化的生產。
攪拌設備在工業領域的作用如下:
① 使物料均勻混合;
② 使氣體在液相中實現良好分散;
③ 使固體顆粒(如催化劑)在液相中均勻懸浮;
④ 使不相溶的液相能均勻懸浮或充分乳化;
⑤ 強化相間的傳質(如吸收等);
⑥ 加強傳熱。
對于均相反應,主要為①、⑥兩點。混合的速度、均勻程度和傳熱情況是否良好,均會對反應結果有所影響。
至于非均相反應,則還影響到相界面的大小以及相間的傳質速度。所以攪拌過程各因素的改變,將直接地影響到產品的產量和質量,這在生產中是非常普遍的現象。在本體聚合和溶液聚合的液相聚合反應裝置中,攪拌能促使反應釜內物質流動,物料均勻分布,進而增大傳熱及傳質系數。
在聚合反應中,往往隨著轉化率的增強,聚合液的黏度也會隨之增加。如若攪拌不良,將會造成傳熱系數下降或者局部過熱,以至物質和催化劑分散不均,容易產生聚合物粘壁現象,影響整個攪拌過程的運作,終將影響產品質量。
互不相溶的液相混合或液-固相混合過程中,攪拌在加速物質反應方面起著極其重要的作用。因為增加一物相與相異物相混合的速度,會增大接觸面,物質就會以較快速度互相作用。
同時,攪拌是在反應過程中創造良好條件的重要因素。如加強傳熱作用,避免局部過熱,及防止加熱過程中物質焦化等。在高壓聚乙烯生產過程中,使用攪拌器,物料在反應器中一定攪拌混合時間內,使催化劑在器內得以均勻分布,從而避免局部過于猛烈的聚合作用而造成爆炸等隱患。因此攪拌設備在工業生產中顯得尤為重要。
攪拌設備在石化生產中通常被用于物料的混合、溶解、傳質、傳熱、聚合反應、備制懸浮液、催化劑等。例如石油行業,異種原油的混合調整和精制,在汽油中加入四乙基鉛等添加物,通過混合使原料液或產品均勻化。在化工行業,制造苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、苯胺染料、合成橡膠和油漆顏料等生產過程,都要依需使用各種型式的攪拌設備。