脫色罐中攪拌結構的分析
脫色罐是屬于間歇式攪拌反應釜;因為甘油在脫色過(guò)程中需要加入固態(tài)活性炭因此在固液混合過(guò)程中往往伴隨強烈的熱傳遞效應,而密度較低的粉末狀固相介質(zhì)與液體混合的難度相對較大,投料溶入效果不佳和物料結團漂浮等問(wèn)題較常承壓反應釜是化工、制藥等行業(yè)中常見(jiàn)的典型特種設備,甘油的脫色涉及固液混合操作,混合過(guò)程中往往伴隨強烈的熱傳遞效應,若攪拌器攪拌不充分造成混合效果不佳,易導致釜內局部溫度、壓力劇烈變化,Z終引起設備失效等事故。
固液混合的操作中,密度較低的粉末狀固相介質(zhì)與液體混合的難度相對較大,投料溶入效果不佳和物料結團漂浮等問(wèn)題較常見(jiàn)。顆粒攪拌過(guò)程對混合效果和時(shí)間提出了更高的要求,目前采用的半經(jīng)驗設計方法存在設計過(guò)程復雜、周期長(cháng)、結構難以Z優(yōu)化等缺陷?;谟嬎懔黧w力學(xué)的流場(chǎng)模擬技術(shù)作為有效的流場(chǎng)研究手段,在性能預測、內流仿真和流動(dòng)診斷等方面的應用對攪拌設備的放大設計具有指導意義。國內外學(xué)者針對攪拌設備內流場(chǎng)的試驗研究和數值模擬開(kāi)展了廣泛的研究工作[1-8]。對顆粒密度小于液相的上浮顆粒與液體攪拌混合過(guò)程的研究較少[9]。對固液攪拌效果不佳的反應釜內流場(chǎng)進(jìn)行了CFD數值模擬,基于分析結果對攪拌器的結構進(jìn)行了改進(jìn)設計基于反應釜的CFD流場(chǎng)計算和診斷,在合理增加攪拌功率的基礎上,以大幅提高軸向循環(huán)效果、尤其改善夜面物料漂浮現象為目的,對某反應釜攪拌器結構進(jìn)行了改進(jìn)設計.
通過(guò)分析可以得到以下結論:反應釜攪拌器原結構的攪拌功率偏低,且槳葉結構對于增加液面附近軸向循環(huán)效果不明顯,導致軸向和徑向循環(huán)不足,尤其在反應釜液面區域軸向循環(huán)效果較差,是導致物料結塊漂浮的主因。