2022年聚合物反应工程基础知识总结 .docx

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1、精品_精品资料_聚合物反应工程基础学问总结第一章（填空、挑选、简答）1. 聚合物反应和聚合物生产的特点：反应机理多样,动力学关系复杂,重现性差,微量杂质影响大.除了要考虑转化率外,仍要考虑聚合度及其分布,共聚物组成及其分布和序列分布,聚合物结构和性能等.要考虑反应时候的聚合物流淌、混合、传热、传质等问题.要考虑反应器放大的问题.2. 本课程讨论内容：1) 聚合物反应器的正确设计.2) 进行聚合反应操作的正确设计和掌握.其次章（全部题型）化学反应器 ：完成化学反应的特的容器或设备.1、反应器分类：1) 按物料相态分类（这个老师重点上没说）2) 按结构型式分类可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

2、精品资料_类型优点缺点举例优点：结构简洁,加工便利,传质、传热效率高,适应性强,操作弹可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_釜式反应器管式反应器塔式反应器流化床反应器性大,连续操作时温度、浓度易掌握,产品质量均一,适于多品种、小批量生产.结构简洁、加工便利, 耐高压,传热面大,热交换效率高,简洁实现自动掌握挡板型 : 适于快速和中速反应过程,结构复杂固体填充式 : 结构简洁,耐腐蚀,适于快速和瞬间反应过程传热好,温度匀称,易掌握要求达到高转化率时,反应器容积大对慢速反应管子要求长且压降大不同塔不同, 书上没说, 具体见老师 ppt 吧o o催化剂的磨损大,床内返混大,高转化率难顺丁橡

3、胶,丁苯橡胶,聚氯乙烯高压聚乙烯的生产,石脑油的裂解,轻油裂解生产乙烯苯乙烯的本体聚合,已内酰胺的缩聚丙烯氨氧化制丙烯腈, 萘氧化制苯酐,聚烯烃的生产可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3) 按操作方式分类间歇反应器 ：在反应之前将原料一次性加入反应器中,直到反应达到规定的转化率,即得反应物, 通常带有搅拌器的釜式反应器.优点是：操作弹性大,主要用于小批量生产.连续操作反应器：反应物连续加入反应器产物连续引出反应器,属于稳态过程,可以采纳釜式、管式和塔式反应器.优点是：相宜于大规模的工业生产,生产才能较强,产品质量稳固易于实现自动 化操作 .半连续操作反应器：预先将部分反应物在反应

4、前一次加入反应器,其余的反应物在反应过程中连续或断连续加入,或者在反应过程中将某种产物连续的从反应器中取出,属于非稳态过程.优点是：反应不太快,温度易于掌握,有利于提高可逆反应的转化率.（PS：造成三种反应器中流体流淌型态不同是由于物料在不同反应器中的返混程度不一样.返混 ： 是指反应器内不同年龄的流体微元之间的混合,返混代表时间上的逆向混合.）2、连续反应器中物料流淌型态平推流反应器：各物料微元通过反应器的停留时间相同.物料在反应器中沿流淌方向逐段向前移动,无返混.物料组成和温度等参数沿管程递变,但是每一个截面上物料组成和温度等参数在时间进程中不变.连续稳态操作,结构为管式结构.抱负混合流反

5、应器：各物料微元在反应器的停留时间不相同.物料充分混合,返混最严峻.反应器中各点物料组成和温度相同,不随时间变化.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_连续搅拌釜式反应器.非抱负混合流反应器： （ 主要是由于工业生产中在反应器中的死角、沟流、旁路、短路及不匀称的速度分布使物料流淌型态偏离抱负流淌）3、均相反应动力学可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_反应反应速度式反应积分式一级 AkSrAdC AdtkCAt1 ln CA0kCA1 lnk11xA不行逆反应kt1二级CCCB CAln0CCCA0不等于CB0ABA0BABkSr AdCAdtkCACBkt11CCCA0C

6、B0AA0一级 ARrAdCAdtk C1Ak C2R k1k2tlnCCA0CAeACAe可逆反应二级ABRSrKx A2 x A1 xAAk C C1ABk C C2RSktmClnee（ m=2 ）A0xAexA平行反应r Ak1k2 CAk1k2 tlnCCAA0复合反应连串反应rrRk C1Ak C2BCk1k1k2Cek t2k tRA0e1 Ak1Rk 2SSk C2RCsCA 1ek t02 （PS：在连串反应中, R 的浓度会有最大值,显现最大值的时间为：tmaxlnk2k2k1k1,最大浓度为：k2CC k1 k2k1RmaxA0k2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精

7、品资料_4、抱负反应器设计1) 反应器设计的三个基本要求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a. 供应反应物料进行反应所需要的容积,保证设备有肯定的生产力.b. 具有足够的传热面积,保证反应过程中热量的传递,使反应掌握在最适温度下进行.c. 保证参与反应的物料匀称混合.2) 反应器设计基本原理：物料衡算：（流入量）（流出量）（反应消逝量）（累积量）=0热量衡算：（随物料流入热量）（随物料流出热量）（系统与外界交换热量）+（反应热效应）（累积热量） =03) 基本过程 ：依据物料衡算、热量衡算可以得到反应器设计的基本方程式,再结合动力学方程式运算反应器体积.平常我们运算的是恒温恒容

8、下的,步骤如下：由反应器操作特点,写出物料衡算式.由物料衡算式和化学动力学方程式运算反应所需时间反 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由帮助生产时间辅和反,运算生产周期：生反辅可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由反应器装料系数求出反应器实际体积：VVR4几种重要反应器的设计过程书 2236 页）反应器在这里只列出主要的几个公式,这个是重点中的重点,建议大家看物料衡算式停留时间（反应时间）间歇反应器rdxAx A dxC AdCA.VnA0tCAAdtA00ArC A0Ar平推流反应器FA0Adxr dVAtVv0x

9、Af0dxArACA fCA0dCArA抱负混合流反应器v CCACA00A0v C0Ar VAtVv0rACA xA0rA5多级串联抱负混合流反应器Vi物料衡算式：v C0Ai 1v C0Air VAiiiv0CA xAi0rxAi1 （对第 i 级反应器中Ai的 A 组份）假设 Vi 都相等,就12NCAN1CAk0N（N 代表第 N 级）也可得到x11由及每小时处理的物料量0,求出反应器的有效体积VRv0生可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_AN1k N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6容积效率： 同一反应在相同

10、的温度、产量和转化率下,平推流反应器和抱负混合流反应器所需可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的总体积比.工业上用来衡量单位反应器体积所能达到的生产才能.VppVmm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_.零级反应时,1 ,两种反应器体积相等,即反应器型式对反应速度没有影响.除零级反应以外,其他正级数反应的反应器容积效率小于1.当转化率肯定时,反应级数越高,容积效率越低,故对于反应级数高的反应宜采纳平推流反应器 .5、抱负混合反应器热稳固性反应器的热稳固性是指当反应过程的放热或除热速率发生变化时,过程的温度等因素产生一系列的波动,当外扰排除后,过程能复原到原先的操作状态,

11、就反应器具有热稳固性,或具有自衡才能, 否就为热不稳固的或无自衡才能.体系具有热稳固性必需具备以下两个条件 ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_放热速率与除热速率相等,即：稳态条件QrQc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_稳固条件dQcdTdQrdT可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_影响热稳固性的因素：1、化学反应的特性,如k、 H 、E 等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2、反应过程的操作条件如v0 、 CA0、T 等.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3、反应器的结构,如

12、A .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4、操作条件,如v0 、T、 TW、K 等2RT 2RT可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_T 与 TW 的最大温差：TTTW反应器内的温度与冷却剂的温度差必需小于EE,这是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_热稳固性的又一条件.6、停留时间分布返混： 不同停留时间的微元之间的混合. （和前面介绍的是同一个意思,这个更简洁,返混造成了停留时间的分布. ）造成返混的缘由：a. 由于物料与流向相反的运动造成的.b. 不匀称的速度分布.c. 由于反应器结构所引起的死角、短路、沟流、旁路等造成.可编辑资料 - - - 欢迎下

13、载精品_精品资料_停留时间分布密度函数：E t停留时间分布函数：F t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F ttEt dt0F Et dt10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_停留时间分布的测定方法：跃迁示踪法、脉冲示踪法. （ 51 页）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_平均停留时间：tEt dt0Et dt0tEt dt0t 2 EttEtEt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2方差：tt 2Et dt202Et可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎

14、下载精品_精品资料_如以对比时间t22t作为自变量,就此时方差为无因次方差2,当：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_20 时,为平推流.21 时,为抱负混合流.201 时,为非抱负混合流.第三章（全部题型）1、聚合度及其分布函数定义及关系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_数均聚合度：P nj Pj j2 Pj j2 M 0 M P, P Pj j2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_重均聚合度：PWj 2 P jj2j 2 P jj2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_j Pj j2 M 0 M

15、 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Z 均聚合度：j 3 P jPj2Zjj 2 P j2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_瞬时数均聚合度：jr Pjj2rMp nrr P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pjj2rrjj22PjPjj2j2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_瞬时重均聚合度：p wrMjr Pj可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_j2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_瞬时 Z 均聚合度：p Zjr Pj

16、3j22jr Pjj2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pn与pn的关系： Pnxx1 dx0 pnPW 与pW 的关系：PW1 x pdx x 0W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_瞬时数基聚合度分布函数：f n j rPjrPjrPjrPrPjrMp nrPjpn rM可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_瞬时重基聚合度分布函数：fW j jrPjjjr Pjr p jrM（其中rM 为聚合速率）可编辑资料 -

17、 - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_f j jf n j 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_W二者关系：pn Pj p j 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_数基聚合度分布函数：Fn j Pj P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_j Pj j Pj 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_重基聚合度分布函数：FW j j Pj M 0 M 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_积分式：P xf j 11jf j可编辑资料 - - - 欢迎下载

18、精品_精品资料_Fn j nndxx 0pnFW j fW xj dxxndxpn可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2、平均聚合度及聚合度分布与动力学链长的关系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_歧化终止、无链转移反应时：pnv ,pW2v,pz3v.其中 v 为动力学链长.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nnf j 1 expj f j jf n j j expj 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_vv,Wpv2v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎

19、下载精品_精品资料_偶合终止、无链转移时：jpn2v ,jpW3v .j 2j可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_fn j 2 exp vvfW j 2v3exp v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3、粘度对聚合反应的影响：在高转化阶段时,体系粘度增大,产生凝胶效应显现了自加速现象 .此现象在自由基本体聚合和沉淀聚合中尤为明显.对均相体系产生凝胶效应的主要缘由是体系粘度增加,链自由基卷曲,活可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_性端基被包裹,双基扩散终止困难,kt 下降,而引发速率几乎不因粘度的增加而减小,故使聚合速可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精

20、品资料_率加速.粘度对聚合过程的影响：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a. 低转化阶段,此时认k p , kt 均不受扩散掌握影响.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_b. 中间转化阶段 从显现凝胶效应起 ,此时kt 受扩散掌握影响,而k p 末受影响.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_c. 高转化阶段 从 k p 受扩散掌握起 ,此时 k p ,kt 均受扩散掌握影响.4、缩聚反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_反应程度：pN0NN 0（表示已反应的官能团数与原始官能团数的比）可编辑资料

21、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_间歇操作时：缩聚反应聚合度分布函数可以写为：Fn j pi 11p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_缩聚产物的平均聚合度为：PFW j 11j 1Pp 2 p j11p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分布指数 : DnPW1pPnY1p,W1p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由上面的一些式子可以看出,缩聚产物的聚合度分布与温度无关,仅仅是反应程度p 的函数, 随着 p 增大, 聚合度分布变宽. 随着反应程度趋近于1,

22、 Pn , PW 的值也激增, 工业上为了制的高分子量的缩聚产物,应尽可能把反应产生的低分子物质排出体系外,以使反应程度趋近1.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_抱负混合流操作时：P1n,1p 2 PPW2,DW1p 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1p1pPn1p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_抱负混合流操作时数均聚合度与间歇操作相同,但是重均聚合度比间歇操作高,故抱负混合流操作时产物的分子量分布比间歇操作时宽.5、非均相聚合反应（重点,内容有点多,都打出来没多大意思,大家结合书看看吧）最典型的两大非均相聚合体系：乳液聚合 、悬浮聚合引发剂 ：

23、乳液聚合（水溶性引发剂） 、悬浮聚合（油溶性引发剂） 、溶液聚合和本体聚合（固体催化剂）引发机理 ：自由基型、离子型1）、乳液聚合：聚合机理 ：依据间隙乳液聚合的动力学特点,可以把整个乳液聚合过程分为四个阶段：1、分散阶段（聚合前段） . 2、乳胶粒生成阶段（聚合I 段）. 3、乳胶粒长大阶段（聚合II 段）. 4、聚合完成阶段（聚合 III 段）乳胶粒生成期 ：诱导期终止到胶束消耗尽,此时不再有新的乳胶粒生成,聚合体系中的乳胶粒数不再变化.反应恒速期 ：胶束消逝到单体液滴消逝,单体液滴中的单体不断扩散入乳胶粒中,使粒子中的单体浓度维护不变,直至单体液滴消逝聚合速度下降.降速期 ：单体液滴消逝

24、至聚合反应终止,由于无单体经水相扩散进入乳胶粒,故乳胶粒中进行的聚合反应只能靠消耗粒子中贮存的单体来维护.乳液聚合的单体必需具备以下几个条件：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 单体可以增溶溶解但不能全部溶解于乳化剂的水溶液. 单体可以在增溶溶解温度下进行聚合反应. 单体与水和乳化剂无任何作用. 对单体的纯度要求达到99以上 . 在乳液聚合中,单体的含量一般掌握在30 60之间 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_间歇乳液聚合聚合速率：rMdMnNk p M pdtNA式中 Mp 为乳胶粒中单体浓度,n 为每个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_乳胶粒中

25、自由基的平均个数,N 为单位体积中乳胶粒的个数.提高连续乳液聚合乳胶粒数的方法：（ N 为连续乳液聚合乳胶粒数,N 为间歇乳液聚合乳胶粒数）使第一釜的平均停留时间为max 以生成 N 最大可在主反应器前串联一管式反应器或串联一组停留时间极短的釜式反应器作为预反应器, 使主反应器中的 N 提高到与 N 相当采纳种子聚合或增加乳化剂用量乳液聚合反应器设计要点：（这里是老师 ppt 上的,课本上 117 页仍有,记住几个就可以了）a. 反应器满釜操作防止器壁形成粘壁物.b. 削减反应器内部结构,反应器表面光滑.c. 使用轴向循环搅拌浆叶（传热及混合）,设置全夹套（传热及粘壁） .d. 为保证反应体积

26、增加能有效的增加传热面积,反应器不必按几何相像放大,d/r=2/1 30/1.e. 满釜操作,不存留气液相界面.6、聚合过程的调剂与掌握从生产角度看,聚合过程应满意以下要求a. 应保证达到期望的转化率,一般期望转化率越高越好,但由于产品质量或反应速率的限制,经常只能适可而止.b. 应有高的反应速率,以使反应器有高的生产才能.c. 应保证聚合产物达到要求的平均聚合度和聚合度分布,以满意加工应用和制品质量的要求.d. 对均相聚和应保证聚合物粒子达到肯定的颗粒度和粒径分布.温度的调控1) 掌握聚合反应的放热速度.调整聚合配方,使聚合反应保持匀速进行.间歇操作时,采纳逐步或分批加入单体或引发剂.多釜串

27、联反应器时,逐釜加入单体或引发剂2) 强化反应器散热过程.增加反应器传热面积.提高夹套侧冷剂液膜给热系数.合理选用反应器材质,准时排除反应器壁的聚合物垢层.对高粘反应体系,采纳特别的聚合反应器3) 选用适当冷却介质,提高传热温差聚合速率的调控a. 调剂单体及引发剂浓度,转变单体及引发剂的加料方式b. 加入肯定量的阻聚剂,以掌握聚合进程c. 调剂聚合温度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_d. 转变聚合配方e. 在连续聚合时,可转变返混程度f. 对于乳酸聚合可用调剂乳化剂量来调剂聚合速率g. 调剂反应压力聚合度与聚合度分布的调控1) 调剂反应温度、单体、引发剂浓度,防止波动.2) 连

28、续聚合时可转变返混程度,使用分子量调剂剂.3) 使用分子量调剂剂.4) 乳液聚合可通过调剂乳化剂来调剂聚合度.5) 对缩聚反应应严格掌握组分问的等摩尔比及去除反应副产物,以得到高分子量产物.粒径及粒径分布的调控a. 调剂搅拌强度.b. 调剂搅拌釜内流体的循环次数.c. 调剂搅拌转速.d. 转变聚合配方.e. 采纳种子聚合.f. 转变反应器的返混程度.第四章（填空、挑选）流变学就是讨论物质的变形和流淌的科学,其任务是使物质所具有的复杂变形或流淌现象更明确化、系统化、定量化、进一步把产生这些现象的机理上升到分子结构上说明.牛顿流体： 流淌曲线是通过座标原点的始终线,其斜率即为粘度.水、酒精、酯类、

29、油类等属牛顿流体.非牛顿流体 ：流淌曲线不是直线或虽为直线但不通过座标轴原点的流体.粘度随剪切速率而变.高聚物浓溶液、熔融体、悬浮液、浆状液等大多属于此类.牛顿粘性定理： 在稳态下,施于运动面上的力F,必定与流体内因粘性而产生的内摩擦力相平稳,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_施于运动面上的剪切应力与速度梯度du dy 成正比,可写为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FduAdy其中 du dy 表示剪切速率,常用表示,为粘度.依时性非牛顿流体1. 触变性流体 ：该流体的粘度不仅随剪切速率而变化而且在恒定剪切速率下,它的粘度也随着时间的推移而下降并达到一个恒定值.

30、当剪切作用停止后,粘度随时间而增高经几小时或更长时间可以复原到最初的粘度值.2. 震凝性流体： 这是一类比触变流体更不常见的流体它具有和触变流体相反的流淌行为,称为反触变行为.在任一给定的剪切速率下,剪切应力随时间的增加将趋近一个最大值,达到最大值所需时间取决于体系的性质,往往在10 200 分钟范畴内. 只有在肯定的剪切速率范畴内,才能促使流体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_中某种结构的形成从而显现震凝性.非依时性非牛顿流体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_幂律模型： 流淌的程度.Kn 或m N 其中 n 为非牛顿指数或者流淌行为指数,表示偏离牛顿流体可编辑资料

31、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n 1 时为牛顿流体.n1时为 假塑性流体 . n1 为胀塑性流体 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第五章（填空,挑选,简答）搅拌反应器的作用：a. 推动液体流淌,混匀物料.b. 产生剪切力,分散物料,并使之悬浮.c. 增加流体的湍动,以提高传热速率.d. 加速物料的分散和合并,增大物质的传递速率.e. 在高粘体系,更新表面促使低分子物排除、1、搅拌釜内的流体流况（ 在整个搅拌容器中流体速度向量的方向）宏观流淌： 指流体以大尺寸 凝集流体、气泡、液滴 的微元在较大的范畴中 整个釜内空间 的流淌状况,具有肯定的方向性,所以也称循环流淌.成效

32、：混合、搅拌、悬浮循环流淌存在三种典型的流况,径向流淌、轴向流淌、切线流淌微观流淌： 指流体以分子尺度或接近分子尺度小气泡、 液滴分散成更小的液滴 在小范畴空间 气泡、液滴大小的空间 中的流淌.产生缘由：由于搅拌桨的剪切作用而引起的局部混合作用,它促使气泡、液滴的微小化最终由于分子扩散达到微观混合.成效：分散,增大不同物相的接触面积,加快传热、传质2、搅拌雷诺数与流体流淌状态的关系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_搅拌雷诺数：DvN ReND 2式中, D 为桨叶直径, N 为搅拌器转速.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_雷诺数不同的不同流淌状态：A 区间 N Re

33、10 ） 液体仅在桨叶邻近呈滞流旋转流淌,桨叶无液体吐出, 釜内的其余部分为液体停滞区 即死角 .B 区间 N Re10 100 当雷诺数达数十时, 自桨叶端开头有吐出流产生,并引起整个釜内流体的上下循环流淌 可能尚存在四周死角 ,此时处于层流.C 区间 N Re100 1000 ） 此时处于过渡流态,即在桨叶四周液体为湍流状态,上下循环流淌为滞流,随雷诺数增大,其湍动程度增大.D 区间 N Re1000 整个釜内的上下循环流淌都处于湍流状态.无挡板时会引起旋涡, 有挡板时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_整釜会处于湍流状态.3、打旋现象、挡板与导流筒.打旋现象： 当流体粘度不大

34、,搅拌转速较高,而且桨叶放在釜的中心线时,液体将随着桨叶旋转的方向循着釜壁滑动,釜内液体在离心力作用下涌向釜壁,使液面沿袭壁上升,中心部分的液面下降, 形成一个漩涡,通常称打漩现象.坏处是：降低混合效率、搅拌成效.影响转轴强度.挡板：挡板的作用：使流型从主要生成漩涡的旋转型转变为对混合有利的流淌,即将切向流转变为轴向流和径向流.增大被搅拌液体的湍动程度,转变搅拌成效.挡板型式：平板式、管式、D 型、指数挡板、内冷挡板挡板安装位置：贴壁安装： J/T=1/12适于低粘度系数,易导致搅拌死角产生.离壁安装：J/T=1/16 可防止搅拌死角, 但搅拌阻力加大, 挡板与釜壁之间留有1/6 板宽的间隙.

35、 倾斜安装：粘度较高,带固体粒子体系,阻力小防止物料积累.导流筒：提高釜内流体的搅拌程度,加强桨叶对流体的直接剪切作用.造成肯定的循环流型,使釜内全部物料均可通过导流筒内的剧烈混合区,提高混合效率.由于对流体限定了循环路径,削减了短路机会.4、搅拌器的构型及挑选构型：桨式搅拌器,推动式搅拌器,涡轮式搅拌器,螺杆及螺带式搅拌器搅拌器选用需要满意的要求： （具体见课本 151 页）a. 搅拌器选用应保证物料的混合b. 消耗最少的功率c. 所需费用最低d. 操作便利,易于制造和修理5、搅拌功率的运算搅拌器所需功率由三方面组成1) 搅拌器所消耗的能量（推动液体流淌的能量）即搅拌轴功率P,能量消耗的主要部分2) 机械传动所消耗的能量,机械传动效率 0.8 0.95（减速机或增速机组合而得到极低或极高的速度）3) 搅拌轴封所消耗的能量, 运算搅拌功率的目的a. 搅拌功率是衡量搅拌强度的主要物理量,P 的大小反映了釜内液体的搅拌程度和湍动程度b. 搅拌功率是搅拌器机械设计的基本数据：搅拌桨、搅拌量、速度范畴 、搅拌臂直径/ 长度c. 依据搅拌功率可选用搅拌电机均相和非均相流体的搅拌功率的运算（这个比较复杂,整理出来意义不大,看书154 页吧,知道怎么算就行）设计混合及搅拌类型搅拌装置的步骤：.由生产任务确定容积V 和釜径 T.挑选 D/T 比,求