工业搅拌机

工业搅拌机—概述
搅拌与混合是化学、制药、食品、环保等工业中常见的关键单元操作之一。比如，一个合成纤维厂中，作为核心设备的聚合反应器仅两台，而与之配套的配料槽、溶解槽、稀释槽、缓冲槽等辅助搅拌设备则多达30台。在高分子材料生产中，作为核心设备的聚合反应器85％是搅拌设备。在制药发酵生产过程中，从种子培养到关键的发酵过程，几乎全部是搅拌设备。

鉴于搅拌设备的广泛应用，其重点主要是对于常规搅拌桨在低粘和高粘非牛顿均相体系、固液悬浮和气液分散等非均相体系中的搅拌功耗、混合时间等宏观量进行实验研究。长期以来,虽然有大量设计经验和关联式可用于分析和预测混合体系,但将搅拌反应器从实验室规模直接放大到工业规模,仍是十分危险的,至今仍然需要通过逐级放大来达到搅拌设备所要求的传质、传热和混合。

新型搅拌与混合设备的开发
在发酵等涉及气液两相过程中，广泛应用着用于气体分散的圆盘涡轮类搅拌器。从80年代开始，对这类搅拌器的研究随着测试手段与计算流体力学的发展逐步深入。各公司与研究单位也推出了许多功耗更低，气体分散效果更好的搅拌器。

在高分子工业中，研究开发高效的聚合反应器对搅拌设备的发展产生了强大的推动力。对于聚合反应器来说，不仅需要良好的混合性能，还需要对物料提供足够大的剪切，同时为了及时撤除反应热，还需要搅拌槽具有尽可能高的传热能力。轴流式搅拌器往往不能满足这种多方面的要求。一些大型的、包括石化部门的企业集团，如日本的住友重机、三菱重工等便从开发新型、高效聚合反应器的角度，发明了如*大叶片式、泛能式、叶片组合式搅拌器。这些搅拌器从综合性能看，它较平衡地考虑了混合、剪切、传热以及对液体粘度的适应性。

大量的搅拌设备用于低粘物系的混合和固液悬浮操作,需要叶轮能以低的能耗提供高的轴向循环流量。传统的船舶推进式叶轮能满足这个要求，但其叶片为复杂的立体曲面，制造困难,且较难大型化。

型宽粘度域搅拌器
对于传统的的搅拌器，一般可以分为两类。一类是用于低粘流体的桨式、涡轮式搅拌器等，另一类是用于高粘流体的螺带、框式等搅拌器。但是，在许多反应过程中，比如聚合反应过程，开始时物料的粘度很低，随着反应的进行粘度越来越大。在这种情况下，搅拌器的选用就会发生问题。对于这种工况，可以采用组合式搅拌装置，即中心设置适用低粘流体的搅拌器，再增加适用高粘流体的大直径框式搅拌器。粘度低时启动中心搅拌装置，停止框式搅拌器，使其作为挡板使用；粘度增大后，同时启用两套装置，共同作用。但是，组合式搅拌装置的传动机构一般比较复杂。

流场的测试技术与计算流体力学
在评价一个搅拌设备的混合效果时可以有多种手段，比如搅拌功率的测量、传热系数的测量、混合时间的测量等，但*基本的评价在于测量搅拌设备内物料形成的流场。作为搅拌技术的核心是要弄清楚对于某一类混合（如固－液悬浮、液－液分散等）需要什么样的流场，使用怎样的搅拌器以及怎样的操作条件能以*少的能耗来获得所需要的流场。采用*的测试手段和建立合理的数学模型，获得搅拌槽内的速度场、温度场和浓度场，不仅对搅拌设备的优化设计具有十分重要的经济意义，而且对放大和混合的基础研究具有现实的理论意义。

工业搅拌机—开发技术
1、激光多普勒测速技术（LDV）
2、粒子成像测速技术（PIV）
3、电子过程断层成像技术（EPT）
4、计算流体力学（CFD）技术

由于应用体系的多样性和物料流变特性的复杂性，长期以来流体混合都是通过实验方法研究搅拌功率等宏观量。准确地描述和模拟均相、非均相混合过程以及复杂的混合与反应耦合的过程，为混合设备的设计优化和放大提供理论指导，是混合技术的一个重要发展方向。新的测量和模拟技术的应用使混合技术进入了新的发展阶段，这将直接有助于设计更加安全和优化的过程设备，提高过程效率和降低失败风险，并*终提高反应产率。新型搅拌器的开发和混合设备的智能化辅助设计，将促进流体混合技术在工业中应用的高效性和方便性。