适用于固液悬浮的搅拌器结构参数尺寸
固液悬浮是借助搅拌器的作用,使固体颗粒悬浮在液体中,形成固液混合物或悬浮液。均匀悬浮的主要控制因素是循环速率及湍流强度,其中容积循环速率又往往是的因素。固液悬浮操作以涡轮式搅拌器使用范围,其中以开启式涡轮,它没有中间圆盘,不致阻碍桨叶上下的液相混合。弯叶、斜叶开式涡轮的优点更突出,它的排出性能好,桨叶不易磨损,遵义搅拌器,用于固液悬浮操作更合适。通常采用宽叶的开启式四斜叶涡轮式搅拌器,容器底为锥形时,其尺寸为:df/D=0.4~0.5,C/d=0.5,H/D=1;碟形时d/D=0.4。如固液密度差较小时,立式搅拌器,也可采用标准的开启式四斜叶涡轮式搅拌器;若含固量很高,且固液密度差较小时,可采用平桨;若混合液黏度低于0.4Pa.s,特别是0.1Pa.s以下,固液密度差小,含固量低,可用推进式,并在湍流区全挡板条件下操作,其参数可取d/D=0.33, C/d=1,H/D=1。对悬浮体系,当密度差小,且只要求悬浮物离开罐底而不必均匀悬浮时,搅拌转.速也不必太大,可用底挡板;当密度差大,并要求均匀悬浮时,搅拌转速较高,应采用底挡板和壁挡板;如悬浮物易黏附在挡板上,可采用导流筒。对带纤维的固体悬浮可选用后弯式涡轮搅拌器。固液悬浮采用长薄叶螺旋桨等也是不错的选择。
对于固体悬浮,其搅拌难度取决于悬浮粒子的沉降速度。悬浮程度与颗粒的沉降速度成反比,碳钢搅拌器,即搅拌转速愈高,直径愈大,颗粒的沉降速度愈小,获得的搅拌程度愈高。
搅拌器在制药领域的应用
随着搅拌器在制药领域的重要性越来越大,其应用就越来越广泛,但是搅拌器在制药领域的应用要十分谨慎,如果搅拌器的形式和运动方式出现错误的配置,不仅仅会使得搅拌效果不达标,还容易产生其它化学反应,不但容易发生工业生产事故,严重时还可能造成人身伤害。
下面我们仅对制药领域中常用的搅拌器及工况进行一番简短的叙述:
1.结晶是制药领域常用到的一种反应,是通过搅拌器来实现的,这个过程很复杂,不同的晶体对搅拌器就有着截然不同的要求,一一阐述不太现实,不过一般情况下,我们可以跟结晶所需晶体的大小来选择搅拌器,所需晶体如果比较大,可以采用锚、框式搅拌器,转速介乎于20到60转每分钟即可;如果所需晶体小,就可以使用推进式搅拌器,转速方面浮动较大,要根据情况进行设定。
2.在制药领域里的铁粉还原反应也经常用到搅拌器,多为框式搅拌器,框式搅拌器可以使搅拌物质之间能够更加充分的接触,转速方面一般维持在60转每分钟。
3.硝化反应是在有机分子中加入硝基的一种化学反应,也常用于制药领域,硝化反应中,我们的搅拌目的是使反应物成乳化状态,并且使乳化物和混酸充分接触,在硝化过程中,搅拌器的转速要均匀,不能过快或过慢,甚至是突然停止,因为那样容易产生安全事故,严重时甚至会。
4,环合反应中对搅拌器的转速要求非常快,因为环合反应的速度本身就非常快,几乎是瞬间完成的,环合反应中多采用推进式搅拌器,转速多维持在300转每分钟,待环合物固体生成后,对搅拌器的速度影响很大,不锈钢搅拌器,这时应当停止转动,静待反应完成后,再根据情况进行下一步处理。
搅拌器中的底挡板和指形挡板
在之前的文章中,我们介绍过搅拌器中的竖挡板,今天我们仅对底档板和指形挡板进行介绍。
一,底挡板
顾名思义,底挡板安装在搅拌釜的底部,如图8-3所示。它对促进固体悬浮很有效,可避免在搅拌器的底部形成固体颗粒堆积,因而一般用于搅拌固体粒子形成的悬浮液。
对于湍流操作,推荐如图8-3 (a)所示的底部小挡板,挡板的参数为:d=0.5D; b=0.lD; h1=0.05D; w=0.1D; C=0.25D; e=0.5d。对于液液分散,当分散相的密度小
于连续相时(如把油分散于水),若使用的搅拌器直径太小,则在釜壁易产生浮油;若使用的搅拌器直径太大,则在釜的中部易产生浮油。建议采用如图8-3 (b)所示的轻液挡板,可获得好的分散效果。挡板的参数为:d=0.4D; b=0.05~0.1D;Bw=0.07~0.1D; Sb=0.5d; eb=0.5d。
二,指形挡板及其他型式的挡板
指形挡板(如图8-4所示)类似手指形状,多用于安装在三叶后掠式搅拌器的搪玻璃搅拌釜中。指形挡板比板式挡板节省搅拌功率,亦能起到增加液体上下循环流的作用,有时指形挡板内可通入冷却水,可对搅拌器进行换热作用。一般情况下,指形挡板的设计参数为:管外径d=D/20;指形挡板宽度Wf=0.1D;厚度X=0.04D;间距Sf=0.2D;长度Lf=0.17D;指形挡板与容器内壁间距Sb=0.1D;指形挡板与容器底距离C=0.44D;管下端突出的指形挡板长度L=0.06D。
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