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混合攪拌器的內部速度分布[ 03-17 08:05 ]

由圖4.4可知，50~100rpm體系速度矢量極為混亂且流體運動速度較小，速度不足0.5m/s，這是由于低轉速難以使流體強制流動，釜內流型還未完全形成所致。而其他各體系均有趨勢明顯的速度分布，上層的PBTD45為軸向流槳，槳葉末端形成向下的速度漩渦，下層DT-6槳葉末端流體向壁面擴展，撞擊壁面后分成兩股，一部分沿壁面向上流動，一部分沿壁面向下流動，然后轉向流回槳葉區。這與PBTD45和DT-6槳葉的實際流動特征相符。隨攪拌速度的增加，流體速度也有明顯地增加，上層和下層槳葉的速度分別增至1.0m/s和3.0m/s。各

混合攪拌器在不同轉速中的濃度分布[ 03-16 10:05 ]

由圖4.1可發現50-150rpm體系存在明顯的顆粒堆積和清液層，這是由于50rpm時，反應器底部速度極低，約為0.05~0.09m/s，不足以使固體鉻黃顆粒懸浮；隨著轉速逐漸增加至200rpm左右，底部區域內液體運動速度隨之增大，約為0.68~0.90m/s，顆粒逐漸懸浮直至達到均布。圖4.2表明在200-500rpm轉速下，且σ<20%分散度穩定在1左右說明固體顆粒已均勾懸浮。分析各體系的軸向濃度分布亦可直觀得到相同結論，如圖4.3所示，50~150rpm體系的顆粒分散度有明顯的梯度分布，而其它體系的分散

攪拌混合器的臨界懸浮轉速[ 03-16 09:05 ]

臨界懸浮轉速是指攪拌釜內懸浮操作達到某一指定的懸浮狀態時，攪拌器所需的最小轉速。(a)完全離底懸浮臨界轉速完全離底懸浮轉速常見的測定方法有電導法和直接觀察法。Zwietering通過大量實驗研究后發現，臨界攪拌轉速與固一液相的密度差、固相密度、粒徑、液相粘度、液相密度等物性條件有關，還和攪拌器、攪拌槽的幾何關系有關，最早提出完全離底懸浮臨界轉速關聯式，即式(2-20 )：式中Nc-完全懸浮臨界轉速，s-1;  Ko-與攪拌器的型式、攪拌槽的結構、所用單位有關的常數;ds-固相顆粒直徑，m;  X

攪拌混合器的宏觀混合時間[ 03-16 08:05 ]

混合時間可定義為攪拌體系達到一定均勻程度的耗時。流體攪拌混合效果和攪拌設備效率常常用混合時間來表征與評價，混合時間還常用于指導攪拌設備的設計和放大。槽徑、槳型、槳葉直徑還有槳葉的安裝高度等參數對混合時間都會產生影響。通常測量混合時間的方法有電導率法、光學法、溫差法等。測量時通常需在攪拌槽某處加入示蹤物，可以是化學物質、電解質或感溫材料。示蹤物隨時間的延續，分散在整個反應器的各處并與其他物質進行混合，最終得到均勻的濃度分布。期間，使用傳感器測量示蹤物質濃度隨時間的變化。

攪拌反應器的槳葉尺寸與位置[ 03-15 10:05 ]

各攪拌器的主要尺寸和攪拌容器的內徑存在著一定的比例關系。為得到良好的攪拌效果，槳葉的尺寸必須按一定的比例進行確定，同時還需要考慮到槳葉在容器內的位置和液面高度[f2}1。攪拌器在容器內的具體尺寸見表2.3。

攪拌反應器的攪拌功率[ 03-15 09:05 ]

常見的攪拌功率計算方法有四種，分別是算圖法、公式法、實驗推薦值法和通過攪拌等級計算功率的方法[f2}1。經驗公式算法也有很多，通常選用式(2-19 )來計算功率:式中:P-攪拌器功率，W; NP一功率準數，與流動狀態相關;P一物料密度，kg/m3 ; n-攪拌轉速，s-1 ; dj一攪拌器直徑，m。單位體積物料的平均攪拌功率推薦值見表2.2。

攪拌反應器槽體的高徑比[ 03-15 08:05 ]

槽體高徑比通常具有一定的比例范圍，如果減小高度而增大直徑，攪拌槳葉直徑也隨之增大，在固定轉速下，攪拌器功率與槳葉直徑的5次方成正比，所以罐體高徑比減小時，攪拌器功率增加。為了減小攪拌器功率，高徑比可以取得大一些。高徑比還會影響對夾套傳熱效果。當容積一定時，高徑比值大，則傳熱表面距離槽體中心較近，物料溫度梯度小，對提高傳熱效果十分有利。從傳熱角度考慮，高徑比應考慮取大一些。根據實際經驗，幾種攪拌反應器槽體的高徑比如表2.1所示。

攪拌反應器的主要附件[ 03-14 10:05 ]

1)擋板擋板能夠將環向流動轉變為軸向和徑向流動，從而影響流體流型，增大被攪拌液體的湍動程度，增強攪拌。攪拌槽內設置于任何位置的靜止部件都可構成擋板。擋板主要分為兩類:最常見的擋板形式是壁擋板，通常垂直置于槽壁上;此外一些位置、形狀各異，有底擋板、表面擋板等，統稱為特殊擋板。擋板塊數常為2~6，視具體情況而定。2)導流筒導流筒是一個包圍著槳葉的圓筒，常用于推進式和螺桿式攪拌器。導流筒的存在限制了流體的流動路線，使槳葉排出的液體在導流筒內、外形成上下的循環流動，得到更大的液流速度和循環量，從而提高攪拌效果。3)氣體分布

清洗釜之攪拌器[ 03-14 09:05 ]

攪拌器使不同介質均勻混合，提高化學反應、傳質、傳熱速率的目的。常見的攪拌器形式有槳式、渦輪式、推進式、螺桿式、螺帶式、錨式和框式等。將槳葉根據排液方向分為徑向流和軸向流兩大類，前者主要有平葉的槳式和渦輪式，后者包括螺旋面葉的推進式、螺桿式等。

攪拌反應器的概述[ 03-14 08:05 ]

攪拌反應器是實現氣體、液體、固體間傳熱及傳質的重要形式之一，在化工工業中占有重要的地位。通常由攪拌器和釜體兩部分組成。攪拌器包括傳動裝置、攪拌軸(含軸封)、攪拌槳;釜體部分包括了筒體、內件、夾套、盤管、導流筒等。工業上常用的攪拌反應器按反應物料的相態，分為均相反應器和非均相反應器兩類。非均相反應器包括固一液反應器、液一液反應器、氣一液反應器、氣一液一固三相反應器。攪拌反應器的優點是操作靈活、使用性強，可廣泛應用于石油化工、污水處理、食品制藥等工業中。

立式攪拌反應釜釜口法蘭[ 03-13 10:05 ]

攪拌設備在工業生產中應用范圍很廣，尤其是化學工業中，很多化工生產都或多或少地應用著攪拌操作。化學工藝過程的種種化學變化，是以參加反應物的充分混合為前提的，對于加熱、冷卻和液體萃取以及氣體吸收等物理變化過程，也往往要采用攪拌操作才能得到好的效果。攪拌設備在化工、制藥、印染、食品等行業大多作為反應釜來應用的，特別是化工行業。化工行業反應釜主要有二大類即金屬制造的反應釜和非金屬制造的反應釜，因其工況特殊性——高溫高壓、易燃易爆、劇毒，在實際應用中以金屬制造的反應釜占的比例較高。通常鋼制攪拌反應釜最

反應釜溫度控制中的模糊控制算法改進試驗結果分析[ 03-13 09:05 ]

從表2 看，PID 控制器的積分時間常數過大所以積分項的影響是忽略的。我們認為，系統這種行為是因為系統的自積分性質，因此沒必要在控制器中整合這部分，同時PID 控制器使這個過程不穩定。因此，一個PD 控制器運行得更好。實際上，這些經典控制器都不滿足我們的要求，所以我們設計了一個具有變化常數的自適應PID 控制器。自適應PID 控制器的實驗結果示于圖2。圖3 是具有主要隸屬函數和規則庫PD 模糊控制器的實驗結果。與傳統控制器相比PD 模糊控制器具有更好的性能。更少的過沖，更少的振蕩，更少的上升時間和更多的魯棒性都是模

反應釜溫度控制中的模糊控制方法[ 03-13 08:05 ]

一般來說，模糊控制器有三個步驟：模糊化、規則庫和推理引擎、去模糊化。第一個，使用適當的從屬關系函數，將清晰的變量轉換成模糊的變量，并給控制器相應的模糊數。隸屬函數可以是單個數，三角形，梯形，矩形或任何其它類型。模糊控制器的主要部分是規則庫推理引擎，它決定了操縱變量。規則庫可以在操縱和控制變量之間通過一個已知過程關系建立。輸出集是基于隸屬函數，但它們也可以是直接的組合或任何輸入的函數。在這個意義上說，去模糊化的輸出是所有輸出的平均加權。Takagi-Sugeno 控制器使用下面形式的規則：如果[（e1 是A1）和/

反應釜溫度控制中的傳統控制方法[ 03-12 10:05 ]

冷凝器的傳遞函數， 增加了輸入施加200W 幅度的步驟，同時對系統行為進行了考慮。三種不同模型推導出傳遞函數。系數通過最大限度地減少積分時間加權絕對誤差來計算（ITAE 方法），如（1）所示。結果表明，第一階傳遞函數積分器（2）與實驗數據最佳匹配。ITAE 方法的結果示于表1。基于ITAE 的三個傳統PID 和PD 控制器，IMC 和C-C 的方法設計為最終傳輸函數，參數示于表2。

反應釜溫度控制中的模糊控制算法引言（下）[ 03-12 09:05 ]

Zadeh 在1965 年開發的模糊集理論使得語言表達轉換成數學成為可能。Mamdani 首次采用模糊邏輯理論來控制蒸汽機，在那之后控制系統中模糊邏輯的運用持續增加，如今在廣泛的過程中模糊邏輯已經成為最成功的控制技術，如熱交換、凈水系統、電力系統、石油化工工業和聚合反應器。簡單來說，模糊控制算法有無需數學模型、魯棒性、無需傳遞函數和非線性等優點。根據知識或數學模型選擇一個包括可靠和完整規則庫的最優隸屬函數是設計一個模糊控制器最重要的組成部分。A.J.B.Antunes 等已對一批自由基聚合反應器中進行研究且應用了模

反應釜溫度控制中的模糊控制算法引言（上）[ 03-12 08:05 ]

化工過程中，反應釜是一種非常常見的反應容器，其主要控制量是溫度，將溫度控制在物料化學反應所需要的溫度不僅是保證產品質量的一個重要因素，同時也是維護生產安全的重要保障。由于物理復雜性以及考慮到反應動力學，測量和控制反應釜內溫度是非常具有挑戰性的。反應釜內一些參數不可測量或者測量本身可能需要長時間刻度。同時非線性和多變量的性質是該系統的其它困難所在。其中反應釜內溫度最常見的工業控制目標是保持或跟蹤期望的軌跡。因此，精確的溫度控制是必需的。在許多情況下，傳統的線性控制算法報告不滿足這一需求。近年來，大量的研究人員已經證明

消泡槳掃過的有效面積S與消泡槳性能的關系[ 03-11 10:05 ]

錐孔式消泡槳主要依靠消泡槳轉動所產生的剪切力和泡沫通過錐孔時所產生的壓力差來消除泡沫的，那么消泡槳掃過的有效面積也就是錐殼大口面積之和在轉速一定的情況下，就會決定單位時間里有多少泡沫通過錐殼而被消除，從而影響消泡槳性能。對兩種消泡槳形式進行研究，其結構如圖4-14。圖4-15是根據上面兩種形式的消泡槳在通氣量為8m3/h、轉速為112, 140,168, 196, 224rpm時消去150mm泡沫所用的時間作出的兩條曲線，上面那條是含有8個錐殼的消泡槳產生的，下面那條是含有16個錐殼的消泡槳產生的，對消泡時間進行比

錐孔排列與消泡槳性能的關系[ 03-11 09:05 ]

在消泡槳上安裝相同個數相同大小的錐殼，改變錐殼在消泡槳上的排列，研究其對消泡槳整體性能的影響。在消泡槳上安裝八個相同的錐殼，大口為40mm,小口為16mm，但排列順序不同，其結構如圖4-12所示。圖4-13是在通氣量為8m3/h，錐孔大小與個數相同，改變錐孔在消泡槳上的排列，測量消去150mm泡沫所用的時間。圖中的三條曲線幾乎重疊在一起，規律相同，時間相差最大的為0. 54s，有些點重合在一起，這表明在消泡槳平均線速度相同的情況下，錐孔的排列對消泡槳性能沒有什么影響。而第四種的曲線更其他三種差別很大，消泡時間比其它

消泡槳轉速n與消泡時間的關系[ 03-11 08:05 ]

由4. 1的研究找到了最好的錐殼錐度，圖4-11就是在這一錐度下進一步研究轉速n與消泡槳性能的關系。圖中橫軸消泡槳的轉速，縱軸表示空氣通入量為8m3/h，消泡槳消去150mm高度時所用的時間。由圖中的曲線可以看出，隨著消泡槳轉速的提高，消泡性能也在不斷的提高，在消泡槳轉速為224rpm時，消去150mm的泡沫僅需要大約一秒鐘，如果保持這個轉速的話，泡沫就會被控制在消泡槳以下。消泡槳在轉速n=228rpm時，線速度為5. 264m/s，這與實際工業發酵生產中所要求的線速度基本一致。

消泡槳的最佳錐度[ 03-10 10:05 ]

制作第二批的錐孔，錐孔的尺寸如圖4-8所示。每種錐孔制備8個，并制成如圖4-2形狀的消泡槳，一共四種，進行試驗。在圖4-9中，消泡槳的轉速為56rpm，并保持這個轉速不變，逐次更換四種消泡槳進行試驗，測得泡沫在五種氣速下上升150mm所用的時間。依然以通氣量v氣=4m3/h為例進行分析。消泡槳上的錐殼錐度為1: 2. 27, 1: 2. 083, 1: 1. 923、1: 1. 786，保持消泡槳工作狀態。泡沫上升150mm的時間在前兩種消泡槳保持增加的趨勢，從第三種開始，時間開始減少。在這四種消泡槳中，錐殼錐度為