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拌裝置中的攪拌體系分析
今天我們來分享一下攪拌器放大過程中的攪拌體系分析。通常來說，攪拌器的攪拌體系中某一點的狀態可以通過一系列狀態變量來表示。如溫度、壓力、流速、濃度等。作為一種基本方法，一個復雜的體系常常可以分解成幾個簡單的子體系進行實驗和分析，從而使所獲得的基本數據更有表征的價值，如在小試和模試中通常將反應和傳遞因素進行單獨研究。但是被分離的變量之間常常存在互動和耦合效應，所以中試時經常將它們重新合并研究。如果兩個子體系之間的連接是單方向的（比如i到j，j體系的輸入=i體系的輸出），則兩個體系通常是獨立的。對于兩個變量是明顯互相耦合在一起的，要避免將它們分離研究，或必須研究它們之間的耦合效應。舉例來說，可以將一個復雜的化工過程分成進料段、反應段和后處理段進行分離研究，其中攪拌器的反應器往往是復雜的單元器，但難以再繼續細分。
當體系確定，輸入變量、輸出變量、作用參數等隨之可以確定。比如，輸入變量可以包括進料中的化學組成和純度等。輸出變量可以包括流出物的化學組成，流出速率等。作用參數包括進料速率、催化劑類型、反應器進口溫度、反應器進口壓力、再循環流率等。當完成對子體系的定義后，需要對單個子體系進行研究，即小試研究。當小試完成后，需要考慮放大到模試。在模試階段，除了考慮與小試過程同樣關心的變量——轉化率外，反應罐攪拌器，還要考慮副反應問題、熱力學平衡、物理性質、化學平衡、熱傳遞、相間和相內的質量傳遞、流體或固體的流動等。
與牛頓流體不同，黏彈性流體在描述剪切流動行為時，需要三個物質函數才能描述，即黏度物質函數、法向應力系數、第二法向應力系數。
目前描述黏彈性流變行為的力學模型主要有三種：經驗模型、線性黏彈性模型和分子模型。
(1)經驗模型，主要來自對流變實驗結果的直接關聯。常用的方法是通過攪拌器運行實驗測量得到：1.切應力和切應變速率的對應數據，2.法向應力差和切應變速率的對應數據確定物質函數。剪切黏度模型仍然可以出現純黏性流體模型中述及的各種形式；法向應力系數則通常表示成各種形式的y2函數或與Weissenberg數進行關聯。
(2)線性黏彈性模型，假設流體的黏彈性可以通過理想的黏性和彈性“元件”各種線性疊加進行描述。
(3)分子模型，?？跀嚢杵?，這種方法主要出現在對聚合物溶液體系流變行為的描述，如珠簧鏈模型和啞鈴模型。
螺帶要用支撐拉桿固定在攪拌軸上，一般每個螺距內要在螺帶上焊上2—3根拉桿。拉桿的里端制成半圓狀的軸環，軸環方面也可以根據需要使用軸肩，不過軸肩的價格肯定是要比軸環高一些，用螺桿夾緊在攪拌軸上。為了可靠地傳遞扭矩，制漿池攪拌器，在若干軸環上有鍵與攪拌軸相配，不銹鋼攪拌器，其他軸環上僅有止動螺釘即可（止動螺釘是和拉桿配合使用，主要是用于控制三板模中的定模座板，并且可在高溫環境中精密操作，可使螺帶式攪拌器適用于各種環境），如果螺帶很長，可分段制造，各段之間再用螺栓連接起來形成一體，典型的螺帶式攪拌器結構如圖2-62。也有的結構是將很長的螺帶分成獨立的幾段，每段內螺帶焊成一體，而各段獨立地用拉桿軸環固定在攪拌軸上，各段螺帶間并無連接。
螺帶式攪拌器的通用尺寸為槳葉寬與罐徑比b/D=0.1，螺距與槳徑比s/dj=0.5-1.0。當用圓鋼制作時，都是用在小的槳徑上，如某些引進攪拌器中有的槳徑dj=275mm，其圓鋼螺帶直徑10mm;有的槳徑dj=425mm，其圓鋼螺帶直徑15mm。
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第3年
