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攪拌設備的多功能化與智能化

攪拌反應釜是化學工程和生物工程中常見也是緊張的設備之一。目前,攪拌反應釜的選型和內構件的設計還依靠于實驗和經驗,對放大規律還缺乏深入的熟悉,對于能耗和生產成本只能在肯定規模的生產裝配上對比后才能得出結論。因為對產品的回收率和質量要求越來越高,對攪拌反應釜的研究日趨深入。早期重要是對攪拌功率和混應時間的研究;八十年代重要對反應釜內的流體速度場分布的研究;九十年代則對攪拌釜內三維流場的數值模仿研究。流場數值模仿在深入進行流體力學研究的基礎上,綜合考慮其流動的三維性、隨機性、非線性和邊界條件不確定性。通過數值模仿不但可以解決反應器的放大機理,而且可以優化設計開發新型高效攪拌器,使機械攪拌反應器的設計理論更加完美。

攪拌設備操作天真方便,分外適合于批量小、更新快、工藝流程用計算機控制的間歇操作的邃密化工生產。對于干擾因素多的攪拌反應器,應用傳感器測控,對反應過程進行展望圖控制和模糊控制,使設備運行更加穩固可靠,產品質量更好。攪拌操作每每與反應、蒸發、真空等過程相聯系。對特定的工藝,可以把幾個功能集中在一路,在統一個攪拌設備內完成,實現多功能一體化。這種設備具有結構緊湊,無連接管道,損耗少,服從高,易于知足衛生要求等好處。這類集多功能于一體的攪拌裝配已在制藥行業中獲得應用。例如用于聚合反應上的組合式攪拌設備,已實現計算機控制。

攪拌反應釜

1—框式攪拌器 2—渦輪式攪拌器 3—刮板圖

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