攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合

攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合第1頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合

第一節(jié)概述第二節(jié)攪拌釜內(nèi)流體的流動狀況第三節(jié)攪拌器的構形及選擇第四節(jié)攪拌功率的計算第五節(jié)攪拌器的流動特性及轉(zhuǎn)速的確定第六節(jié)攪拌器的混合特性第七節(jié)攪拌釜中的分散過程第2頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述攪拌：混合攪動懸浮分散攪拌反應器的作用推動液體流動，混勻物料產(chǎn)生剪切力，分散物料，并使之懸浮增加流體的湍動，以提高傳熱速率加速物料的分散和合并，增大物質(zhì)的傳遞速率在高粘體系，可以更新表面，促使低分子物蒸出第3頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)攪拌釜內(nèi)流體的流動狀況

流體流動影響因素：攪拌方式，釜體、攪拌器和釜內(nèi)構件（擋板、導流等）的幾何型式、尺寸、安裝位置，操作條件（轉(zhuǎn)速）以及所處理物料的物性等。流況:流體速度向量的方向第4頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月一循環(huán)流動與剪切流動循環(huán)流動：凝集流體、氣泡、液滴剪切流動：小氣泡、液滴分散成更小的微滴（速度梯度）第5頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月二攪拌雷諾數(shù)與流態(tài)第6頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月三擋板與導流筒第7頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)攪拌器的構形及選擇一攪拌器的構形第9頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月二攪拌器的選用選用原則保證物料的混合消耗最少的功率所需費用最低操作方便，易于制造和維修第10頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)攪拌功率的計算

組成攪拌器所消耗的能量攪拌軸封所消耗的能量機械傳動所消耗的能量目的攪拌功率是衡量攪拌強度的主要物理量攪拌功率是攪拌器機械設計的基本數(shù)據(jù)根據(jù)攪拌功率可選用攪拌電機第12頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)攪拌器的流動特性及轉(zhuǎn)速的確定

一攪拌器的循環(huán)特性第13頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月二攪拌轉(zhuǎn)速的確定考慮因素反應體系對攪拌效果的要求反應物料的用量及特性經(jīng)濟因素第14頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月

混合和攪動類型的攪拌轉(zhuǎn)速的確定第15頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月設計混合和攪動類型的攪拌裝置的步驟1、根據(jù)生產(chǎn)任務確定攪拌釜容積和釜徑；2、選定槳葉直徑與釜徑比值D/T，初步求出槳葉直徑D；3、根據(jù)所需攪拌程度確定攪拌等級和總體流速；4、計算攪拌槳葉的排出流量；5、運用雷諾準數(shù)和排除流量關系圖，求算攪拌槳葉轉(zhuǎn)速6、對攪拌槳葉直徑進行黏度校正；7、計算攪拌槳葉的軸功率消耗。第16頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月顆粒懸浮類型攪拌轉(zhuǎn)速的確定第17頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)攪拌器的混合特性一混合機理及混合特性擴散方式：主體對流擴散（循環(huán)流動）渦流擴散（剪切流動）

分子擴散二混合時間：經(jīng)過攪拌使物料達到規(guī)定均勻程度所需的時間θM第19頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第七節(jié)攪拌釜中的分散過程

分散動力：剪切應力分散阻力：界面張力、液滴內(nèi)的黏性力分散機理：黏性剪切分散各向同性湍流分散各向異性湍流分散第21頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月合并機理：布朗運動層流速度差

湍流合并過程：兩個液滴相遇碰撞；兩液滴間的連續(xù)相液體被排出，液滴直接接觸；在液滴接觸處的表面膜破壞，液滴融合在一起。

第22頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章攪拌聚合釜的傳熱與傳質(zhì)

第一節(jié)聚合過程的傳熱問題聚合速率1、減速型（離子型聚合、縮聚反應）2、加速型（自由基聚合）3、勻速型第25頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)攪拌聚合釜的幾種傳熱方式傳熱裝置要求：傳熱速率高、結構簡單、避免有易引起掛膠的粗糙表面及導致結垢的死角、易于清洗。傳熱方式：間接傳熱傳熱裝置：夾套、內(nèi)冷件、回流冷凝、體外循環(huán)冷凝器等。第27頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月夾套第28頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月

內(nèi)冷件第29頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月

回流冷凝體外循環(huán)冷凝器第30頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月

Q=KA(ti-t1)K總傳熱系數(shù)，Q傳熱速率，A傳熱面積，

ti過程流體的溫度，t1

載熱體的溫度

N=KLa(CS-CL)KL傳質(zhì)膜系數(shù)，N單位體積的傳質(zhì)速率，

a單位體積的界面積，

CS與固相表面相接觸的流體中的濃度，

CL在液相中的濃度第31頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章聚合過程及聚合反應器聚合物生產(chǎn)過程：原料準備與精致、引發(fā)劑（或催化劑）配制、聚合、分離、后處理及回收第32頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)工業(yè)聚合方法本體聚合懸浮聚合乳液聚合溶液聚合第33頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)聚合反應器釜式（70%）管式塔式特殊型反應器第35頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月釜式聚合反應器第36頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月塔式聚合反應器第38頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月

管式聚合反應器第39頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊型聚合反應器低滯液量型反應器（10~20min）第40頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月高滯液量型反應器第42頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月新型特殊反應器第43頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)聚合反應器選擇原則依據(jù)：充分考慮并滿足聚合反應的特性；經(jīng)濟效益上的考慮；應充分考慮聚合反應器特性對聚合物質(zhì)量的影響。第44頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月

按聚合反應的特性及過程控制的重點，聚合反應器選擇原則可歸納為：1、重點在于確保反應時間的場合可選用塔式反應器；2、重點在于除去聚合熱的場合可選用攪拌聚合釜式反應器；3、以控制聚合速度和去除平衡過程中產(chǎn)生的低分子的場合可選用攪拌聚合釜式反應器，薄膜型或表面更新型反應器；4、以控制反應產(chǎn)物顆粒性狀為主的場合可選用乳化、分散型攪拌釜；5、需要在強剪切下進行反應的場合可選用槳葉與壁面間隙較小的攪拌反應器。第45頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月苯乙烯連續(xù)本體聚合第46頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月2,4,6-三氯酚的制備第49頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月間苯二酚的生產(chǎn)第50頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)己醇的制備第51頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月硝化反應第52頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月脂肪醇聚氧乙烯非離子表面活性劑的生產(chǎn)間歇攪拌釜式間歇循環(huán)操作連續(xù)管式第55頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第56頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第57頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第58頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月丙烯晴的生產(chǎn)第60頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月C8芳烴異構化第61頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月乙醇胺脫除酸性氣體第62頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月苯的制備催化脫烷基制苯第63頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月甲苯熱脫烷基制苯第64頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯生產(chǎn)液相烷基化法第65頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第66頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月氣相烷基化法第67頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月正丁烯氧化脫氫制丁二烯第68頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第69頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月氮加氫制合成氨第70頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月合成塔的基本要求