加工定制:是 | 搅拌机类型:强力搅拌机 | 应用领域:化工 |
物料类型:液-液 | 适用物料:化工物料 | 动力类型:电动 |
布局形式:立式 | 品牌:原正 | 型号:DC,STC |
搅拌方式:强制式搅拌 | 作业方式:连续作业式 | 搅拌鼓形状:非标 |
每次处理量范围:出料1000-3000L(L) | 装置方式:固定式 | 电机功率:1.1~75(Kw) |
生产能力:5000(L) | 转速范围:0~50(r/min) |
处理高粘物料的搅拌设备
许多工艺过程中物料会经过或达到高粘状态,例如:
(1) 粘性物料(膏状物)的浓缩、蒸发、溶剂回收与干燥;
(2) 湿粉的混合、反应;
(3) 高浓度淤浆的处理;
(4) 缩聚、本体聚合、溶液聚合;
(5) 聚合物脱挥;
(6) 其它有相变的工艺过程(从液态→淤浆→膏状物→湿粉→干粉的过程);
釜式搅拌设备对上述工艺过程无能为力,主要问题:
(1) 随着挥发组分的减少,物料在某一阶段其粘度迅猛增加数百倍甚至上千倍,釜式搅拌设备无法逾越极限,最终超载停车;
(2) 粘性物料抱团结块,或包裹在搅拌器及搅拌轴上,表面无法更新,蒸发面积减少。
(3) 釜内壁粘附物料,传热能力大幅度降低。
原正技术
根据工艺特点及特殊物性,研发了特别适合处理湿物料、膏状物、高粘物料的卧式单轴自清洁搅拌反应器和卧式双轴自清洁搅拌反应器。自清洁搅拌反应器耦合了机械、化工、传热于一体,以最小的装置,达到最大的产能。
l DC型卧式单轴自清洁搅拌反应器
DC型设备的空心搅拌轴上装有多组空心盘片(或圆盘),用于传热,盘片呈螺旋布置,所有盘片的顶端安装有T型叶片,叶片顶端与圆形筒体内壁之间的间隙很小,这种刮壁式结构防止粘稠物料粘接在筒体内表面,提高传热能力。同时,筒体内壁装有许多钩爪,与T型叶片互穿,呈啮合结构,可阻止物料在T型叶片上粘接,并有效破碎结块成团的物料。
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DC型设备的装料系数为60%~80%,最大扭矩可达200000Nm,运行转速一般在5~40rpm范围内,转速与设备容积、物性、操作方式、操作阶段等有关。间歇操作时,DC型设备的容积从100L至8000L,对应的总传热面积为2.2 m2~50 m2;连续操作时,DC型设备的容积也从100L至8000L,由于设备更瘦长,对应的总传热面积增加到3.5 m2~80 m2。
螺杆型设备的轴向输送能力与转速相关,与之相反,DC型设备的轴向输送能力与转速无关。此特点可使平均装料系数用溢流板调节,同时可增加转速以达到更好的质量与热量传递,圆盘部件限制了返混,因而即使平均停留时间达数小时仍可获得窄的停留时间分布。
DC型设备操作的灵活性使它在同一个设备内完成从液体进料到粉体产品的过程。一个典型的应用见图7-1,是一个在DC型反应器中进行两步操作的工艺过程:第1步是在真空条件下将溶解医药中间体的溶剂蒸干,使中间体变成粉体;第2步是加入另一种溶剂溶解后出料。在尝试过多种设备后,用DC型设备得到了最有效的解决。
DC型设备适当改变叶片结构,还用于聚合物的脱泡过程,典型的应用有PAN基碳纤维原液脱泡、芳纶1414的脱泡。
图7-1医药中间体脱溶蒸干工艺流程图 |
l STC型卧式双轴自清洁搅拌反应器
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STC型卧式双轴自清洁搅拌器既可连续操作又可间歇操作,主要由一个卧式筒体和两根搅拌轴组成。在“8”字形截面的筒体内,两搅拌轴上的T型叶片相互啮合,双轴同向旋转,常用的速比为4:5,一根搅拌轴上的T型叶片既可对筒体内壁进行刮壁清洁,又同时清洁另一根搅拌轴上的T型叶片,双轴旋转过程中所产生的动态轮廓线确保了设备内无死角,即自清洁作用。为了在提供强力混合的同时又推动物料(包括高粘度物料)逐渐前移,搅拌轴上的T型叶片按螺旋状排列,这种排列方式为高粘度物料的轴向输送提供了推动力,而且能阻止物料的返混,使物料在设备中的流动接近平推流,可获得窄的停留时间分布,用于缩聚时,可提高产品品质,用于脱挥时,可提高脱挥效果。
STC型设备的搅拌轴以及连接搅拌轴与T型叶片的多边型盘片为空心结构,大幅度增加了传热面积,有利于高粘物料温度的精准控制。
STC设备可在装料系数60~70%的条件下操作,工业化装置容积从100L到8000L,对应的加热面积从4m2到100m2。用于实验时,设备的规格为2.5L~30L。
STC设备典型应用是PBS的缩聚,采用本设备可精确控制分子量与熔融指数等指标。其他应用还有PBT缩聚、PBAT缩聚、PDMS脱挥、PAN基碳纤维脱单等。
图7-2某生物降解塑料缩聚工艺流程简图 |
STC-2.5型卧式双轴自清洁搅拌反应器 | 叶片啮合结构 | “8”字型筒体 |
原正技术特点
(1) 处理湿物料、膏状体与粘性物料极其适合;
(2) 反应可在无溶剂或很少的溶剂情况下进行;
(3) 机械强度大,即使在极高粘状态下仍坚实可靠;
(4) 设计紧凑单位容积可得到最大产量与最低残渣排放;
(5) 单位体积的换热面积更大,可达到精确的温度控制;
(6) 优异的自清洁性能提高了传热系数,有助于快速传热;
(7) 大的气相缓冲空间以降低夹带;
(8) 轴向返混小,停留时间分布窄,有助于优化产品质量;
(9) 特殊设计的密封结构,极限真空可50Pa,甚至更高;
(10)适合具有不同组分与流动特性的多品种物料的干燥;
(11)可耦合多个单元操作,同一设备内进行多相转换。