化工原理(2025春)

东北大学 张廷安

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 化工原理课程概述
    • 1.3 化工原理处理问题的方法
  • 2 第一章 流体流动
    • 2.1 流体流动
    • 2.2 概述
    • 2.3 流体静止的基本方程
    • 2.4 流体流动的基本方程
    • 2.5 流体流动现象
    • 2.6 管内流动的阻力损失
    • 2.7 管路计算
    • 2.8 流量测量
  • 3 第二章 流体输送机械
    • 3.1 流体输送机械
    • 3.2 概述
    • 3.3 液体输送机械(上)
    • 3.4 液体输送机械(中)
    • 3.5 液体输送机械(下)
    • 3.6 气体输送和压缩设备
    • 3.7 其他类型泵
  • 4 第三章 机械分离与固体流态化
    • 4.1 机械分离与固体流态化
    • 4.2 概述及筛分
    • 4.3 沉降分离
    • 4.4 过滤
    • 4.5 固体流态化
  • 5 第四章 搅拌
    • 5.1 搅拌
    • 5.2 概述
    • 5.3 搅拌设备
    • 5.4 搅拌功率
    • 5.5 搅拌装置的放大
    • 5.6 搅拌应用实例
  • 6 第五章 传热学
    • 6.1 传热学
    • 6.2 概述
    • 6.3 热传导
    • 6.4 两流体间的热量传递
    • 6.5 给热系数
    • 6.6 辐射传热
    • 6.7 传热设备
    • 6.8 填料床的传热分析
  • 7 第六章 蒸发
    • 7.1 概述
    • 7.2 单效蒸发
    • 7.3 多效蒸发
    • 7.4 蒸发
  • 8 第九章 吸收
    • 8.1 概述
    • 8.2 气液相平衡关系
    • 8.3 单相传质
    • 8.4 相际对流传质及总传质速率方程
    • 8.5 吸收塔的计算
    • 8.6 传质的理论
    • 8.7 吸收
搅拌设备
  • 1 内容
  • 2 练习
  • 3 测验
  • 4 案例



4.2.1搅拌设备结构

槽体--- 通常为圆筒形,底有平的、椭圆的锥形底和方槽因不利于流动不大采用。

搅拌桨--- 核心部件

驱动装置---通常由交流电机、齿轮减速机或皮带轮减速装置构成,使搅拌桨达到规定转速。

内部构件---挡板或导流筒

4.2.2搅拌的基本流型与型态

轴向流 (Axial-flow)

液体在搅拌槽内形成的总体流动为轴向和切向的大循环,湍动程度不高,适用于低粘度的互溶液体的混合、固体颗粒的悬浮以及强化槽内的传热等。

螺旋桨式:直径小、转速高、流量大、压头低。

带式:旋转半径大,搅动范围广、转速低、压头小,适于高粘度液体的搅拌。

径向流 (Radial-flow)

液体在槽内作切向和径向的涡旋运动,总体流动较复杂。适用于搅拌中等和低粘度的液体,特别适用于不互溶液体的分散、气体和固体的溶解、液相反应及传热等操作,对于易分层的物系则不适用。

涡轮式:转速高,叶片宽,与螺旋浆式比较流量小、压头高。

平叶片浆式:叶片较长、转速较慢,产生的压头较低。可用于较高粘度液体的搅拌。

锚式和框式:旋转半径更大 (仅略小于反应槽的内径),搅动范围很大,转 速更低,产生的压头更小,适用于较高粘度液体的搅拌,也常用来防止器壁产生沉积现象。

切向流 (Tangential flow )

液体在离心力作用下涌向器壁,中心部分液面下降,形成一个大旋涡。转速越高,形成的旋涡越深。

有效容积降低,且几乎不产生轴向混合,搅拌效果下降。严重时出现负压,从表面吸入空气,使搅拌器不能正常操作。

解决方法:在槽内安装档板。过多的档板将减少总体流动,并把混合局限在局部区域内,导致不良的混合性能。

流动型态判定参数:搅拌雷诺数

4.2.3基本搅拌浆类型

轴向流桨——各种推进式桨、新型翼型桨;

径向流桨——各种直叶、弯叶涡轮桨。

4.2.4档板、导流筒

挡板:为了防止打旋现象的出现和加强湍流程度,在槽内安装档板。过多的档板将减少总体流动,并把混合局限在局部区域内,导致不良的混合性能。

导流筒:引导液体流入和流出搅拌器的圆形导筒。可控制液体的流向和速度,减少短路机会,提高混合效果。特别是含有固体颗粒的液体可得到均匀的悬浮。

4.2.5基本搅拌模式的变化

在无挡板槽中,搅拌桨偏心安装可以有效地进行搅拌。