罐中液體的循環(huán)流動(dòng)是達(dá)到物料混合所的流動(dòng)狀態(tài),而湍流擴(kuò)散、剪切流又是某些攪拌過程快速進(jìn)行達(dá)到攪拌目的所需要的。雖然某種合適的流動(dòng)狀態(tài)也要靠攪拌罐及其他附件來(lái)共同造成,但是葉輪的形狀與運(yùn)轉(zhuǎn)情況仍可以說是決定罐內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的基本的因素。
各種攪拌葉輪形狀按攪拌器的運(yùn)動(dòng)方向與葉輪表面的角度可分為三類,即平葉、折葉和螺旋面葉。槳式、渦輪式、錨式、框式等的葉輪都是平葉或折葉,反應(yīng)釜攪拌器,而推進(jìn)式、螺桿式、螺帶式的葉輪則為螺旋面葉?! ∑饺~的槳面與運(yùn)動(dòng)方向垂直,即運(yùn)動(dòng)方向與槳面法線方向一致。折葉的槳面與運(yùn)動(dòng)方向成一個(gè)傾斜角度;一般這個(gè)傾斜角度為45或60度等。螺旋面葉是連續(xù)的螺旋面成其中一部分,葉片曲面與運(yùn)動(dòng)方向的角度逐漸變化,如推進(jìn)式葉片的根部曲面與運(yùn)動(dòng)方向一般可為40-70度,而其葉端的曲面與運(yùn)動(dòng)方向的角度較小,一般為17度左右?! ∮捎谄饺~的運(yùn)動(dòng)方向與槳面垂直,所以當(dāng)葉輪低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),液體的主要流動(dòng)為水平環(huán)向的流動(dòng)。
攪拌器工作時(shí),用攪拌器對(duì)低黏度互溶液造成湍流并不困難,泥漿攪拌器,但黏度達(dá)到較高水平后,由于黏滯力的影響,就只能出現(xiàn)層流狀態(tài)。尤其困難的是,這種層流也只能出現(xiàn)在攪拌器的附近,離槳葉稍遠(yuǎn)些地方的高黏度液體仍是靜止的。這樣就很難造成液體在攪拌器內(nèi)的循環(huán)流動(dòng),即在器內(nèi)會(huì)有死區(qū)存在,對(duì)混合、分散、傳熱、反應(yīng)等各種攪拌過程十分不利。所以,高黏度液體攪拌的首要問題就是要解決流體流動(dòng)與循環(huán)的問題。在這種情況下,不能靠增大攪拌器的轉(zhuǎn)速來(lái)提高攪拌器的循環(huán)流量,因?yàn)榱黧w黏度較高時(shí),攪拌器排出的流量很少,轉(zhuǎn)速過高還會(huì)在高黏度溶液中形成溝流,而周圍液體仍為死區(qū)。較為有效的解決辦法是設(shè)法使攪拌器推動(dòng)更大范圍的流體。因此,高黏度液體的攪拌器直徑與器內(nèi)徑之比、槳葉的寬度與器內(nèi)徑之比都要求比較大,有時(shí)還要求增加攪拌器的層數(shù),以增大攪拌范圍。
脫硫行業(yè)使用的攪拌器按照按照方式主要有兩種,一種是頂進(jìn)式,一種是側(cè)進(jìn)式。頂進(jìn)式一般安裝在漿液池(罐)頂部,地池頂部等;側(cè)進(jìn)式一般安裝在脫硫塔下部,在濕法噴淋塔中常用,蘇州攪拌器,按照脫硫塔底部漿液段直徑一般有按圓周均布三臺(tái)、四臺(tái)和五臺(tái)。
在轉(zhuǎn)數(shù)方面,一般的頂進(jìn)式轉(zhuǎn)數(shù)較慢,攪拌槳葉直徑越大,軸越長(zhǎng),轉(zhuǎn)數(shù)就會(huì)越低。頂進(jìn)式攪拌器的轉(zhuǎn)數(shù)一般在1-1.5轉(zhuǎn)/min。而側(cè)進(jìn)式一般轉(zhuǎn)數(shù)較高一般在300轉(zhuǎn)/min,如果采用和氧化噴共同使用,轉(zhuǎn)數(shù)會(huì)相對(duì)高一些。
轉(zhuǎn)數(shù)的選擇除了強(qiáng)度、扭矩方面的考慮之外,還要考慮顆粒沉降速度及化學(xué)反應(yīng)速度。
有兩種攪拌器:頂攪拌器放在箱罐頂部,立式攪拌器,用來(lái)攪拌石灰石溶液,石膏溶液等,防止沉淀的側(cè)攪拌器用于濕法脫硫塔,用來(lái)攪拌吸收塔內(nèi)的漿液,防止沉淀,另外,還可以促進(jìn)氧化空氣的均勻,有利于漿液內(nèi)反應(yīng)的進(jìn)行
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