攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用范圍很廣,尤其是化學(xué)工業(yè)中,很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作。化學(xué)工藝過程的種種化學(xué)變化,是以參加反應(yīng)物質(zhì)的充分混合為前提的。對于加熱、冷卻和液體萃取以及氣體吸收等物理變化過程,也往往要采用攪拌操作才能得到好的效果。攪拌設(shè)備在許多場合是作為反應(yīng)器來應(yīng)用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)中,攪拌設(shè)備作為反應(yīng)器約占反應(yīng)器總數(shù)的90%。掐如染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、油漆等行業(yè),攪拌設(shè)備的使用亦很廣泛。有色冶金部門對全國有色冶金行業(yè)中的攪拌設(shè)備做了調(diào)查及功率測定,結(jié)果是許多濕法車間的動力消耗50%以上時(shí)用在攪拌作業(yè)上。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以如此廣泛,還因攪拌作業(yè)操作條件(如濃度、溫度、停留時(shí)間等)的可控范圍較廣,又能適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)。
攪拌設(shè)備的作用如下:
①使物料混合均勻;
②使氣體在液相中很好地分散;
③使固體粒子(如催化劑)在液相中均勻地懸??;
④使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化;
⑤強(qiáng)化相問的傳質(zhì)(如吸收等);
⑥強(qiáng)化傳熱。
對于均相反應(yīng),主要是①、⑥兩點(diǎn)?;旌系目炻⒕鶆虺潭群蛡鳠崆闆r好壞,都會影響反應(yīng)結(jié)果。至于非均相系統(tǒng),則還影響到相界面的大小和相間的傳質(zhì)速度,情況就更復(fù)雜。所以攪拌情況的改變,常很敏感地影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,生產(chǎn)中的這種例子非常普遍。在溶液聚合和本體聚合的液相聚合反應(yīng)裝置中,攪拌的主要作用是:促進(jìn)釜內(nèi)物料流動,使反應(yīng)器內(nèi)物料均勻分布,增大傳質(zhì)和傳熱系數(shù)。在聚合反應(yīng)過程中,往往隨著轉(zhuǎn)化率的增加,聚合液的黏度也增加。如果攪拌情況不好,就會造成傳熱系數(shù)下降或局部過熱,物料和村催化劑分散不均勻,影響聚合產(chǎn)品的質(zhì)量,也容易導(dǎo)致聚合物粘壁,使聚合反應(yīng)操作不能很好地進(jìn)行下去。
在互不相溶的液體之間或液體和固體相互作用時(shí),攪拌在加速反應(yīng)的進(jìn)行方面起著非常重要的作用。因?yàn)樵黾右晃锵嗷烊肓硪晃锵嗟乃俣龋佑|面就會增大,物質(zhì)就以較大速度相互作用。在某些情況下,攪拌是在反應(yīng)過程中創(chuàng)造良好條件的一個重要因素。例如,使傳熱作用加強(qiáng),減少局部過熱,以及避免加熱過程中物質(zhì)焦化等。如高壓聚乙烯生產(chǎn)中,由于攪拌器的作用,使物料在反應(yīng)器內(nèi)有一定的停留時(shí)間,更重要的使催化劑在器內(nèi)分布均勻,以防止局部猛烈的聚合作用而造成爆炸。因此攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。