Máy khuấy là một trong những thành phần quan trọng của thiết bị phản ứng, tùy thuộc vào tính chất vật lý của các môi chất khác nhau trong nồi phản ứng, dung tích và mục đích khuấy mà lựa chọn máy khuấy phù hợp, góp phần thúc đẩy tốc độ phản ứng hóa học và nâng cao hiệu quả sản xuất. Nắm vững phân loại máy khuấy và các trường hợp sử dụng sẽ giúp lựa chọn đúng máy khuấy và đạt được hiệu quả phản ứng tốt hơn.
Ứng dụng của thiết bị nồi phản ứng:
Nồi phản ứng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, cao su, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm, dược phẩm, thực phẩm, dùng để hoàn thành các quá trình lưu hóa, nitrat hóa, hydro hóa, hiđrocacbonat hóa, trùng hợp, ngưng tụ và các quá trình khác trong bình chịu áp lực.
Cấu tạo của thiết bị nồi phản ứng:
Thiết bị phản ứng dạng nồi bao gồm thân nồi, nắp nồi, lớp vỏ ngoài, máy khuấy, thiết bị truyền động, thiết bị làm kín trục, giá đỡ, v.v.
1. Vỏ bình phản ứng
Vỏ bồn gồm thân trụ tròn, nắp trên và đáy. Có hai cách để nối nắp với thân trụ, một là hàn trực tiếp nắp và thân trụ thành một khối thống nhất; cách khác là để dễ tháo lắp, sử dụng kết nối mặt bích. Nắp trên được thiết kế với các cửa thăm, cửa kiểm tra và ống dẫn.
2. Thiết bị khuấy của bình phản ứng
Trong nồi phản ứng, để tăng tốc độ phản ứng, tăng cường sự trộn lẫn và tăng cường hiệu quả truyền khối hoặc truyền nhiệt, nồi phản ứng thường được trang bị thiết bị khuấy. Thiết bị này bao gồm cánh khuấy và trục khuấy, được kết hợp thành một bộ phận khớp nối và truyền động.
3. Thiết bị niêm phong nồi phản ứng
Thiết bị làm kín được sử dụng trong nồi phản ứng là cấu trúc làm kín động, chủ yếu gồm hai loại: làm kín bằng gioăng và làm kín bằng cơ khí.
Phân loại và lựa chọn thiết bị khuấy trong nồi phản ứng:
Vai trò của máy khuấy trong bình phản ứng:
Đảm bảo sự trộn đều vật liệu, tăng cường truyền nhiệt và truyền khối, bao gồm trộn chất lỏng đồng nhất; phân tán lỏng-lỏng; phân tán khí-lỏng; phân tán rắn-lỏng; kết tinh; hòa tan chất rắn; tăng cường truyền nhiệt, v.v.
Nguyên lý khuấy trộn trong lò phản ứng:
Máy khuấy là bộ phận chính để thực hiện quá trình khuấy, và bộ phận chính của nó là cánh khuấy, chuyển động cùng với trục quay để truyền năng lượng cơ học vào chất lỏng và làm cho chất lỏng chuyển động.
Khi cánh khuấy quay, năng lượng cơ học được truyền vào chất lỏng, tạo thành một vùng trộn hoàn toàn hỗn loạn cao gần cánh khuấy, và tạo ra một dòng chảy tốc độ cao đẩy chất lỏng tuần hoàn trong bình khuấy.
Ảnh hưởng của việc khuấy trộn trong lò phản ứng:
Chất lỏng nằm trong phạm vi thiết bị dùng cho dòng chảy tuần hoàn của đường dẫn được gọi là 'mô hình dòng chảy' của chất lỏng, hay còn được gọi là 'mô hình dòng chảy'.
Mô hình dòng chảy và hiệu quả khuấy trộn, công suất khuấy trộn rất gần nhau. Mô hình dòng chảy phụ thuộc vào hình dạng của cánh khuấy, bình khuấy và các đặc điểm hình học của các bộ phận bên trong, cũng như bản chất của chất lỏng, tốc độ khuấy và các yếu tố khác.
Dòng chảy hướng trục:
Hướng dòng chảy của chất lỏng song song với trục trộn, và chất lỏng được đẩy bởi cánh khuấy, do đó chất lỏng chảy xuống dưới và gặp đáy thùng chứa rồi chuyển hướng lên trên, tạo thành dòng chảy tuần hoàn lên xuống.
Dòng chảy xuyên tâm:
Hướng dòng chảy của chất lỏng vuông góc với trục trộn, dọc theo dòng chảy xuyên tâm, gặp thành thùng chứa tạo thành hai dòng chất lỏng chảy lên và xuống, sau đó quay trở lại đầu cánh khuấy mà không đi qua cánh khuấy, tạo thành dòng chảy hai chu kỳ trên và dưới.
Dòng chảy tiếp tuyến:
Không có thùng chứa có vách ngăn, chất lỏng chuyển động quay quanh trục, khi lưu lượng cao bề mặt chất lỏng sẽ tạo thành xoáy, lượng chất lỏng từ cánh khuấy hút quanh ống xoắn chu vi vào khu vực cánh khuấy rất nhỏ, hiệu quả trộn rất kém.
Ba loại dòng chảy nêu trên thường tồn tại đồng thời;
Luồng khí hướng trục và luồng khí hướng tâm đóng vai trò quan trọng trong quá trình trộn;
Cần hạn chế dòng chảy tiếp tuyến – việc sử dụng các tấm chắn có thể làm suy yếu dòng chảy tiếp tuyến, đồng thời tăng cường dòng chảy hướng trục và hướng tâm.
Thời gian đăng bài: 13/09/2024