第二章 聚合反应设备齐鲁工业大学材料学院主讲：李仲伟2016.3釜式管式塔式实验室大型常压反应釜实验室用搪瓷釜不锈钢釜复合钢板玻璃釉在900灼烧形成，表面光滑，物料不易粘釜，适用于PVC、合成橡胶等易易粘连的聚合物规格7、13.5、14、30、33m，甚至可以达到250m当反应釜超过200m后，为了减少搅拌轴的振动和提高密封性能，搅拌挪至底部该搅拌桨外形曲线圆滑，在旋转时使物料做轴向和径向流动，而且涡流少，能耗低桨上搪瓷，更加光滑为了解决物料粘壁而降低传热效率，采用带有刮片的刮壁式反应器带有刮片的刮壁式反应器各种单体的聚合热（千卡/克分子）如何有效的排除聚合反应热，保持反应温度夹套冷却夹套+内冷管内冷管冷却物料釜外循环冷却反应介质预冷反应釜的特点搅拌装置结构取决于聚合体系即黏度低黏平桨、涡轮桨、螺旋桨搅拌速度 3m/S搅拌速度 中间搅拌速度 5-15m/S搅拌装置结构取决于聚合体系即黏度高黏定义搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮，是搅拌反应器的关键部件功能提供过程所需要的能量和适宜的流动状态原理搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。
流型流体循环流动的途1.桨式搅拌器 结构最简单叶片用扁钢制成，焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片数是2、3或4 片，叶片形式可分为平直叶式和折叶式两种主要应用也用于高粘流体搅拌，促进流体的上下交换，代替价格高的螺带式叶轮，能获得良好的效果液-液系中用于防止分离、使罐的温度均一，固-液系中多用于防止固体沉降主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式比平直叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使用较多桨式搅拌器的转速一般为桨式搅拌器的转速一般为20100r/min，最高粘度为最高粘度为20Pas缺点缺点不能用于以不能用于以保持气体保持气体和以和以细微化细微化为目的的为目的的气气液分散液分散操作中2.推进式搅拌器 推进式搅拌器（又称船用推进器）常用于低粘流体中2.推进式搅拌器 结构标准推进式搅拌器有三瓣叶片，其螺距与桨直径d相等直径较小，d/D=1/41/3，叶端速度一般为 710 m/s，最高达15 m/s特点特点 搅拌时流体的湍流程度不高，搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大循环量大，结构简单，制造方便结构简单，制造方便搅拌时搅拌时流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺旋形排出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上螺旋形排出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形成方，形成轴向流动轴向流动。
循环性能好，剪切作用不大，循环性能好，剪切作用不大，属于属于循环型搅拌器循环型搅拌器应用粘度低、流量大的场合，用较小的搅拌功率，能获得较好的搅拌效果主要用于液液系混合、使温度均匀，在低浓度固液系中防止淤泥沉降等改进容器内装挡板、搅拌轴偏心安装、搅拌器倾斜，可防止漩涡形成3涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器（又称透平式叶轮），是应用较广的一种搅拌器能有效地完成几乎所有的搅拌操作，并能处理粘度范围很广的流体3涡轮式搅拌器 应用应用 涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分散得很细散得很细适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液液分液分散、液散、液固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化学反应平直叶平直叶剪切作用较大，属剪切型搅拌器剪切作用较大，属剪切型搅拌器弯叶弯叶 指叶片朝着流动方向弯曲，可降低功率指叶片朝着流动方向弯曲，可降低功率 消耗，适用于含有易碎固体颗粒的流体搅拌消耗，适用于含有易碎固体颗粒的流体搅拌4锚式搅拌器 结构简单适用于粘度在100Pa以下的流体搅拌，当流体粘度在10100Pas时，可在锚式桨中间加一横桨叶，即为框式搅拌器，以增加容器中部的混合。
5螺带螺杆式搅拌器 为慢速型搅拌器，常在层流区操作，液体沿着螺旋面上升或下降形成轴向的上下循环，适用于中高粘度液体的混合和传热等过程应用应用由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它搅拌器大，能得到大的表面传热系数，故搅拌器大，能得到大的表面传热系数，故常用于常用于传热、晶析传热、晶析操作常用于常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆当搅拌粘度大于当搅拌粘度大于100Pas 的流体时，应采的流体时，应采用螺带式或螺杆式用螺带式或螺杆式锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于对混合要求不太高的场合对混合要求不太高的场合搅拌器的选用搅拌器的选用选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、操作选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、操作费用省，以及制造、维护和检修方便等因素费用省，以及制造、维护和检修方便等因素搅拌器选型一般从三个方面考虑搅拌器选型一般从三个方面考虑搅拌目的搅拌目的 物料粘度物料粘度 搅拌容器容积的大小搅拌容器容积的大小推进式搅拌器用于低粘度流体的混合，循环能力强，动力消耗小，可应用到很大容积的搅拌容器中。
涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器应用范围较广，各种搅拌操作都适用，但流体粘度不宜超过50Pas桨式搅拌器 结构简单，在小容积的流体混合中应用较广，对大容积的流体混合，循环能力不足锚式、螺杆式、螺带式适用于高粘流体的混合a)径向流流体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下二个循环流动流体流动方向平行于搅拌轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底面再向上翻，形成上下循环流b)轴向流无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动，流速高时液体表面会形成漩涡，流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小，混合效果很差c)切向流轴旋转时，静环1和动环2密封面通过弹簧5，始终保持接触，使泄漏不致发生目的消除打漩和提高混合效果物料粘度小，搅拌转速高，液体随桨叶旋转，在离心力作用下涌向内壁面并上升，中心部分液面下降，形成漩涡，称为打漩区打漩后果随转速增加，漩涡中心下凹到与桨叶接触，外面空气进入桨叶被吸到液体中，使其密度减小，混合效果降低一般在容器内壁面均匀安装4块挡板宽度为容器直径的1/121/10连续操作PS本体聚合回收苯乙烯PS本体聚合少量溶剂存在下的生产流程压力釜串联流程连续？间歇？塔式？釜式？碟片式离心机碟片式离心机工作原理：含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间，形成旋转向下的外旋流。
悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由排尘孔排出净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出1 1）厢式干燥器（盘架）厢式干燥器（盘架式干燥器）式干燥器）厢式干燥器中的加热方式有两种：单级加热单级加热多级加热多级加热结构：结构：（2）气流式干燥器）气流式干燥器加料 单层圆筒沸腾床干燥器单层圆筒沸腾床干燥器 至分离器出料热空气分布盘加料 单层圆筒沸腾床干燥器单层圆筒沸腾床干燥器 至分离器出料热空气分布盘气体出口加料出料床内分离器第一层第二层热空气 多层流化床干燥器多层流化床干燥器 。