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第1章 绪论 4

第2章 搅拌过程与搅拌器选型 4

2.1 概述 4

2.2 搅拌过程分类以及对搅拌的要求 5

2.2.1 互溶液体的搅拌 5

2.2.2 不互溶液体的搅拌 5

2.2.3 固－液相的搅拌 6

2.2.4 气－液相的搅拌 7

2.2.5 高黏流体的搅拌 8

2.3 搅拌物料与流变特性 8

2.3.1 牛顿型流体 9

2.3.2 非牛顿型流体 9

2.4 搅拌器特性与搅拌操作目的 10

2.4.1 搅拌器与流动状态 11

2.4.2 搅拌器的排出性能、剪切性能与混合性能 15

2.4.3 搅拌器性能与槽径的几何关系 19

2.4.4 搅拌操作的目的 21

2.5 搅拌器的选型 22

2.5.1 典型搅拌器的型式 23

2.5.2 新型搅拌器及其应用 32

2.5.3 搅拌附件 39

2.5.4 搅拌器型式的选择原则 42

2.6 搅拌装置的安装型式 46

2.6.1 立式容器中心搅拌 46

2.6.2 偏心式搅拌 46

2.6.3 倾斜式搅拌 47

2.6.4 底入式搅拌 47

2.6.5 卧式容器搅拌 48

2.6.6 卧式双轴搅拌 48

2.6.7 侧入式搅拌 49

2.6.8 组合式搅拌 50

2.6.9 管道式搅拌 50

参考文献 51

第3章 均相搅拌混合 53

3.1 搅拌功率 53

3.1.1 概述 53

3.1.2 搅拌功率特征数的定义 54

3.1.3 算图法计算功率Np 55

3.1.4 计算搅拌功率用的公式 62

3.2 流动混合 82

3.2.1 概述 82

3.2.2 循环次数和翻转次数 84

3.2.3 混合速率和混合效率 84

3.2.4 湍流域多层叶轮的混合 87

3.2.5 新型宽黏度域搅拌器的混合速率 88

3.3 搅拌传热 89

3.3.1 概述 89

3.3.2 热载体侧的表面传热系数 90

3.3.3 被搅液侧的表面传热系数 95

3.3.4 高黏度流体的刮壁式传热 104

3.3.5 一些常用的传热数据 110

3.4 搅拌脱挥 112

3.4.1 卧式搅拌脱挥设备 113

3.4.2 卧板薄膜脱挥器 115

3.4.3 搅拌脱挥的技术比较 118

参考文献 119

第4章 非均相搅拌混合 122

4.1 固液悬浮 122

4.1.1 过程特征 122

4.1.2 搅拌设备选择 124

4.1.3 搅拌器的工艺设计 125

4.1.4 带导流筒的搅拌釜 128

4.1.5 固液传质 130

4.2 液液分散 130

4.2.1 过程特征 130

4.2.2 液液搅拌釜的分散特性 131

4.2.3 液液分散搅拌功率计算 133

4.2.4 桨型选择与釜体结构 135

4.3 气液分散 136

4.3.1 过程特征 136

4.3.2 气液搅拌釜的分散特性 137

4.3.3 气液搅拌釜的传质特性 140

4.3.4 通气状态搅拌功率计算 141

4.3.5 搅拌器型式的选择 145

4.4 气液固三相混合 145

4.4.1 过程特征 145

4.4.2 气液固三相搅拌釜的混合特性 146

4.4.3 气液固三相搅拌釜的传质特性 148

4.4.4 搅拌桨的选型 150

4.5 粉体混合 150

4.5.1 粉体混合的过程特点 150

4.5.2 粉体基本物理量的表征 151

4.5.3 粉体混合设备的选择及设计 156

参考文献 162

第5章 搅拌混合设计新技术 166

5.1 流场测量技术 166

5.1.1 粒子图像测速技术 166

5.1.2 激光诱导荧光技术 175

5.2 搅拌釜的CFD模拟 182

5.2.1 搅拌釜的CFD方法 182

5.2.2 动量传递特性的CFD模拟 183

5.2.3 热量传递特性的CFD模拟 186

5.2.4 质量传递特性的CFD模拟 187

5.2.5 化学反应的CFD模拟 189

5.3 流固耦合 190

5.3.1 搅拌槽内流固耦合简介 190

5.3.2 流固耦合方法的原理和实施 191

5.3.3 流固耦合的研究进展 193

5.3.4 流固耦合的研究展望 198

参考文献 198

第6章 搅拌设备的放大技术 202

6.1 放大设计的基本原则 202

6.2 几何相似放大法 203

6.2.1 方法概要 203

6.2.2 不同搅拌目的时的放大准则 203

6.2.3 采用不同放大准则时混合参数的变化规律 205

6.2.4 采用不同放大准则时传热系数的变化规律 206

6.2.5 由实验确定几何相似放大准则 207

6.2.6 按整体流速设计互溶液体的混合设备 208

6.3 非几何相似放大法 208

6.3.1 方法概要 208

6.3.2 搅拌式聚合反应器的非几何相似放大实例 209

6.3.3 非几何相似放大法的技术要点 214

参考文献 217

第7章 搅拌桨与搅拌轴的设计 218

7.1 搅拌桨的设计 218

7.1.1 搅拌桨的结构 218

7.1.2 搅拌桨的强度计算 225

7.2 搅拌轴的设计 234

7.2.1 搅拌轴载荷分析 234

7.2.2 搅拌轴的强度计算 236

7.2.3 搅拌轴的挠度及刚度计算 247

7.2.4 有关强度和刚度的一些设计问题补充 249

7.2.5 临界转速 250

参考文献 271

第8章 驱动装置 272

8.1 驱动方式及选型 272

8.1.1 减速机的选择 273

8.1.2 联轴器 276

8.2 机架与轴承 278

8.2.1 机架 278

8.2.2 中间轴承及底轴承 280

8.3 磁力传动器 282

8.3.1 磁力传动器的工作原理 283

8.3.2 磁力传动器的结构 283

8.3.3 磁转矩计算 285

8.3.4 磁力传动器的技术特点 286

8.3.5 磁力传动器的设计步骤 287

8.4 电机 287

8.4.1 电机的类型 287

8.4.2 电机选用的主要依据 288

8.4.3 电机额定功率 288

8.4.4 电机的防护等级 290

8.4.5 爆炸性危险环境电机的选择 291

8.4.6 电机的绝缘等级 295

8.4.7 电机的安装结构型式 295

8.4.8 电机的能效等级 296

参考文献 296

第9章 轴封 297

9.1 填料密封 297

9.1.1 填料密封的原理 297

9.1.2 填料密封的结构 297

9.1.3 填料及润滑和装填 298

9.1.4 釜用填料密封的设计选型 300

9.2 机械密封 302

9.2.1 机械密封的原理 302

9.2.2 机械密封的分类及特点 303

9.2.3 机械密封选用基本原则 306

9.2.4 搅拌器用机械密封泄漏量、检验及安装标准 307

9.3 常用搅拌器用机械密封辅助系统选用 309

9.3.1 概述 309

9.3.2 系统方案介绍 309

9.3.3 附注 312

参考文献 313

第10章 搅拌罐结构设计 314

10.1 罐体的尺寸确定及结构选型 314

10.1.1 罐体的长径比和装料量 314

10.1.2 搅拌罐结构选型 316

10.2 顶盖的结构及强度计算 319

10.2.1 顶盖 319

10.2.2 底座结构 320

10.3 传热部件的结构及强度计算 321

10.3.1 夹套 321

10.3.2 蛇管 333

10.4 工艺接管及观测部件 336

10.4.1 加料管 336

10.4.2 压出管 337

10.4.3 卸料管 338

10.4.4 温度计套管 338

10.4.5 保温视镜 338

10.4.6 保温接管 339

参考文献 340

第11章 典型工业装置用搅拌器 341

11.1 抗生素原料药装置用搅拌器 341

11.1.1 抗生素原料药生产工艺 341

11.1.2 发酵罐搅拌 342

11.1.3 结晶罐搅拌 344

11.2 生物质（厌氧发酵）装置用搅拌器 346

11.2.1 工艺流程 346

11.2.2 纤维素乙醇（SHF工艺）装置用搅拌器概要 347

11.2.3 搅拌器的特点和选用 348

11.3 精对苯二甲酸装置用搅拌器 350

11.3.1 INVISTA工艺流程 350

11.3.2 INVISTA工艺装置用搅拌器概要 351

11.3.3 INVISTA工艺搅拌器的特点和选用 352

11.3.4 AMOCO工艺技术氧化反应器、结晶器及搅拌器结构 354

11.3.5 MPC工艺技术氧化反应器及搅拌器结构 355

11.3.6 三家工艺技术氧化反应器及其搅拌器比较 355

11.4 聚氯乙烯装置用搅拌器 356

11.4.1 PVC悬浮法聚合用搅拌器 356

11.4.2 PVC糊树脂聚合用搅拌器 361

11.4.3 PVC本体法聚合用搅拌器 362

11.4.4 PVC搅拌聚合釜的通用标准 363

11.5 聚乙烯装置用搅拌器 363

11.5.1 淤浆法CX工艺装置用搅拌器 364

11.5.2 气相法Unipol工艺装置用搅拌器 367

11.6 聚丙烯装置用搅拌器 370

11.6.1 聚丙烯（PP）装置工艺流程 370

11.6.2 聚丙烯（PP）装置用搅拌器概要 372

11.6.3 聚丙烯（PP）装置用搅拌器的特点 372

11.6.4 聚丙烯（PP）装置典型搅拌器的特点及选型 373

11.7 ABS装置用搅拌器 378

11.7.1 工艺流程 378

11.7.2 ABS装置用搅拌器概要 378

11.7.3 搅拌器的特点和选用 379

11.8 乙丙橡胶装置用搅拌器 382

11.8.1 工艺流程 382

11.8.2 装置主要搅拌器概要 383

11.8.3 搅拌器的特点和选用 384

11.9 丁基橡胶装置用搅拌器 388

11.9.1 工艺流程 388

11.9.2 丁基橡胶装置用搅拌器概要 389

11.9.3 搅拌器的特点和选用 389

11.10 烧碱装置用搅拌器 394

11.10.1 烧碱装置的工艺流程 394

11.10.2 烧碱装置用搅拌器概要 395

11.10.3 烧碱装置用的搅拌器的基本特点 397

11.10.4 烧碱装置用搅拌器的耐蚀特点 398

11.11 钛白粉装置用搅拌器 399

11.11.1 钛白粉装置工艺流程介绍 399

11.11.2 硫酸法钛白粉装置用搅拌器 402

11.11.3 氯化法制钛白粉装置用搅拌器 406

11.12 湿法冶金装置用搅拌器 410

11.12.1 加压浸出湿法冶金工艺流程 411

11.12.2 湿法冶金装置用搅拌器概要 412

11.12.3 湿法冶金装置用搅拌器的特点 412

11.12.4 湿法冶金装置用搅拌器的选用 413

11.13 磷酸磷铵装置用搅拌器 417

11.13.1 磷酸装置用搅拌器 418

11.13.2 磷铵装置用搅拌器 425

11.14 煤化工固定床加压气化装置用搅拌器 428

11.14.1 碎煤加压气化炉布煤破黏结装置 429

11.14.2 盐水制备沉降器 431

11.14.3 转盘萃取塔 433

11.14.4 初焦油分离器 435

11.15 煤化工气流床水煤浆气化装置用搅拌器 436

11.15.1 工艺流程简介 436

11.15.2 装置用搅拌器概要 437

11.15.3 装置用搅拌器的特点 437

11.15.4 装置用搅拌器的选用 437

11.16 煤化工气流床气化装置灰水处理用搅拌器 439

11.16.1 灰水处理工艺流程 439

11.16.2 结构特点 440

11.16.3 搅拌器的选用 441

11.17 煤制乙二醇装置用搅拌器 442

11.17.1 煤制乙二醇装置工艺流程 442

11.17.2 乙二醇装置中搅拌器的应用 442

11.17.3 乙二醇装置中用搅拌器的特点 443

11.17.4 乙二醇装置中用搅拌器的选用 444

参考文献 448

第12章 搅拌设备的制造和检验 449

12.1 零部件的加工和检验 449

12.1.1 轴的加工要求及在各种转速下的直线度公差 449

12.1.2 搅拌器的加工要求和动、静平衡精度 449

12.1.3 填料密封主要零部件的加工要求 450

12.2 组装和试验 451

第13章 搅拌器的采购、安装、试运行和验收 452

13.1 搅拌器的采购 452

13.1.1 搅拌器的采购程序 452

13.1.2 搅拌器采购程序中的技术工作 453

13.2 搅拌器的安装、试运行和验收 458

13.2.1 搅拌器的安装 458

13.2.2 搅拌器的试运行和验收 460

13.2.3 搅拌器的故障分析和处理 465

附录 467

附录1 单位换算 467

附录2 常见液体的密度 469

附录3 国内部分城市海拔高度和大气压力 470

附录4 法兰标准和公称压力等级对照 472

附录5 常用材料牌号对照 472

附录6 配管材料对照 474

附录7 国内主要搅拌器制造厂商通信地址 474

附录8 全国工程建设搅拌联络网成员单位 475

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