聚合攪拌的設計主要是什么?
瀏覽次數(shù):1859更新日期:2021-11-08
聚合攪拌是一種廣泛適用的單元操作,它可以使兩種或多種不同物質(zhì)在彼此之中互相分散,從而達到均勻混合;也可以加速傳熱和傳質(zhì)過程。攪拌過程是在流場中進行單一的動量傳遞或者是包括動量、傳熱、傳質(zhì)及生物、化學反應的過程。它的復雜性在于攪拌不僅要涉及流體力學,還與傳熱、傳質(zhì)及生化反應等多種過程有密切的關系。至今,攪拌設備的設計在很大程度上還是依賴于經(jīng)驗和實驗攪拌操作分機械攪拌和氣流攪拌。氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過液體層,對液體產(chǎn)生攪拌作用,或使氣泡群從密集狀態(tài)上升借氣升作用促進液體產(chǎn)生對流循環(huán)。與機械攪拌相比,僅氣泡的作用對液體所進行的攪拌是比較弱的,對幾厘泊以上的高粘度液體是難于適用的。但這種攪拌無運動部件,所以在處理腐蝕性液體、高溫高壓條件下的低粘度反應液體的攪拌是很便利的。
聚合攪拌的設計與工程放大幾乎集中了所有攪拌反應器的難度,主要有:
(1)產(chǎn)品的質(zhì)量要求高。例如產(chǎn)品分子量、分子量分布、力學性能、耐熱性、平均粒徑、粒徑分布、顆粒形態(tài)等均有很高的要求;
(2)聚合物體系的復雜多變性。例如非均相體系、高粘非牛頓體系、變粘度體系等;
(3)攪拌釜中流動的復雜性。例如三維流動的隨機性、攪拌器形狀復雜、邊界條件難定等;
(4)聚合過程熱效應大,反應溫度要求苛刻,傳熱元件與攪拌器往往需特殊設計。
(5)聚合設備大型化。
在聚合攪拌反應技術與裝備方面吸取了許多寶貴的經(jīng)驗與理論指導,相繼開發(fā)了多種聚合過程的攪拌設備,并成功應用于工業(yè)生產(chǎn)。