攪拌反應(yīng)釜是化學工程和生物工程中常見也是緊張的設(shè)備之一。目前,攪拌反應(yīng)釜的選型和內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計還依靠于實驗和經(jīng)驗,對放大規(guī)律還缺乏深入的熟悉,對于能耗和生產(chǎn)成本只能在肯定規(guī)模的生產(chǎn)裝配上對比后才能得出結(jié)論。因為對產(chǎn)品的回收率和質(zhì)量要求越來越高,對攪拌反應(yīng)釜的研究日趨深入。早期重要是對攪拌功率和混應(yīng)時間的研究;八十年代重要對反應(yīng)釜內(nèi)的流體速度場分布的研究;九十年代則對攪拌釜內(nèi)三維流場的數(shù)值模仿研究。流場數(shù)值模仿在深入進行流體力學研究的基礎(chǔ)上,綜合考慮其流動的三維性、隨機性、非線性和邊界條件不確定性。通過數(shù)值模仿不但可以解決反應(yīng)器的放大機理,而且可以優(yōu)化設(shè)計開發(fā)新型高效攪拌器,使機械攪拌反應(yīng)器的設(shè)計理論更加完美。
攪拌設(shè)備操作天真方便,分外適合于批量小、更新快、工藝流程用計算機控制的間歇操作的邃密化工生產(chǎn)。對于干擾因素多的攪拌反應(yīng)器,應(yīng)用傳感器測控,對反應(yīng)過程進行展望圖控制和模糊控制,使設(shè)備運行更加穩(wěn)固可靠,產(chǎn)品質(zhì)量更好。攪拌操作每每與反應(yīng)、蒸發(fā)、真空等過程相聯(lián)系。對特定的工藝,可以把幾個功能集中在一路,在統(tǒng)一個攪拌設(shè)備內(nèi)完成,實現(xiàn)多功能一體化。這種設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊,無連接管道,損耗少,服從高,易于知足衛(wèi)生要求等好處。這類集多功能于一體的攪拌裝配已在制藥行業(yè)中獲得應(yīng)用。例如用于聚合反應(yīng)上的組合式攪拌設(shè)備,已實現(xiàn)計算機控制。
攪拌反應(yīng)釜
1—框式攪拌器 2—渦輪式攪拌器 3—刮板圖