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。

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。采用先进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。