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          STC型臥式雙軸自清潔攪拌反應器

           STC型臥式雙軸自清潔攪拌機

           

           工作原理

          STC型臥式雙軸自清潔攪拌機是一種大容量雙軸自清潔攪拌設備,用于高粘度、糊狀或結殼物料的傳熱與傳質(zhì)過(guò)程,可連續操作(長(cháng)徑比L/D約等于6時(shí)),也可間歇操作(長(cháng)徑比L/D小于3時(shí))。該系統特別適用于壓實(shí)后容易結塊的物料處理。

          設備主要由一個(gè)臥式“8”字形截面的筒體(圖1)和兩根空心攪拌軸組成(圖3),其中一根攪拌軸上焊接有多組五邊形空心盤(pán)片,另一根攪拌軸焊接有多組四邊形空心盤(pán)片,兩組盤(pán)片錯位布置,盤(pán)片的每一個(gè)頂端焊接有“E”字型鉤爪相互嚙合,兩根攪拌軸同向旋轉,速比為4:5。工作時(shí)一根攪拌軸上的E型鉤爪既可對筒體內壁進(jìn)行刮壁清潔,又同時(shí)清潔另一根攪拌軸上的空心盤(pán)片的側面及E型鉤爪內側,雙軸旋轉過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)輪廓線(xiàn)確保了設備內無(wú)死角,即自清潔作用(圖2)。

          圖1:“8”字型筒體

          圖2:葉片的動(dòng)態(tài)自清潔軌跡

          圖3:帶空心盤(pán)片及E字型鉤爪的攪拌軸

           

          連續操作時(shí),設備采用比較大的長(cháng)徑比(L/D),為了在提供強力混合的同時(shí)又推動(dòng)物料(包括高粘度物料)慢速前移,攪拌軸上的盤(pán)片及E型鉤爪按螺旋狀排列,這種排列方式為高粘度物料的軸向輸送提供了一定的推動(dòng)力,14-21個(gè)混合單元的串聯(lián)減少了物料的返混,使物料在設備中的流動(dòng)接近平推流,可獲得窄的停留時(shí)間分布。

          間歇操作時(shí),設備具有較小的長(cháng)徑比(L/D),可實(shí)現強大的橫向和軸向混合,以確保批次的均勻性。圖4為一臺STC型臥式雙軸自清潔實(shí)驗設備的內部結構,容積為2.5L,操作方式為間歇。

          為解決高粘物料的出料問(wèn)題,設備筒體底部可增加出料螺桿,此出料螺桿在操作過(guò)程中可反向運行,將物料拉回到混合區,增加軸向返混,有利于批次的均勻性,圖5是一臺帶螺桿的雙軸自清潔實(shí)驗設備。

           

           

          圖4STC型臥式雙軸清潔實(shí)驗設備(2.5L

          5:帶螺桿的雙軸清潔實(shí)驗設備


           
          設備的裝料系數為40%—75%之間,可通過(guò)調節堰板的高度來(lái)實(shí)現。合適的氣相空間使大量氣體或蒸汽可以輕易地脫除。

            STC型臥式雙軸自清潔攪拌機典型應用是高粘度聚酯的縮聚反應(圖6),當聚酯的動(dòng)力粘度增加到一定值時(shí),常規的單軸圓盤(pán)或鼠籠式攪拌依靠物料的重力無(wú)法形成液膜,界面更新困難,小分子去除速度下降,分子鏈增長(cháng)緩慢。而STC型雙軸自清潔攪拌依靠相互嚙合的鉤爪與盤(pán)片拉伸液膜,2—7毫米的嚙合間隙加速了界面的更新和小分子的脫除。

          圖6:某生物降解塑料縮聚工藝流程簡(jiǎn)圖

           

          一般特征

          1. 在物料所有階段(液體、糊狀、高粘性、結殼和自由流動(dòng)粉體)進(jìn)行高強度的混合/捏合;

          2. 與螺桿擠出機相比,最大剪切速率低很多;

          3. 快速更新相邊界層,增強傳熱和傳質(zhì);

          4. “E”字型捏合元件可產(chǎn)生最佳的自潔性,大幅度提高了傳熱系數,同時(shí),空心攪拌軸及盤(pán)片外具有大量的傳熱表面,可實(shí)現溫度精準控制,特別適合受傳熱控制的工藝;

          5. 工作體積大,裝料系數高達75%,即使停留時(shí)間長(cháng),也可以實(shí)現高產(chǎn)能;

          6. 減少的返混再加上強烈的橫向混合,使停留時(shí)間分布很窄。也可以調整攪拌器的幾何形狀,以在較大范圍內改變停留時(shí)間分布;

          7. 大量氣相空間有助于氣體和蒸汽的分離,這對于過(guò)熱溶液的閃蒸或容易起泡的物料尤為重要;

          8. 密閉設計允許在真空或壓力下操作,可處理有毒或易燃易爆介質(zhì)。

          設備型號

          設備型號有五個(gè)單元組成:

          S   T   X   XXX   X

          第一單元:S表示雙軸;

          第二單元:T表示同向;

          第三單元:C表示雙軸的速比為4:5;D表示雙軸的速比為6:6;

          第四單元:500表示攪拌器直徑為500mm;

          第五單元:D表示短機型(間歇);Z表示標準機型(連續);C表示加長(cháng)機型(連續)。

           

          外形尺寸

          1. 雙軸同向自清潔攪拌,速比4:5,短機型(間歇操作)

          設備型號

          公稱(chēng)

          容積

          L

          有  效

          全容積

          L

          重量

           

          Kg

          傳熱

          面積

          m2

          功率

           

          kW

          設  備

          總長(cháng)A

          mm

          筒  身

          長(cháng)度B

          mm

          攪拌器

          直徑C

          mm

          設  備

          總寬D

          mm

          設  備

          總高E

          mm

          STC100D

          2.5

          3

          300

          0.13

          3

          1400

          250

          102

          430

          920

          STC160D

          10

          14

          800

          0.74

          11

          3000

          450

          160

          720

          1600

          STC200D

          25

          35

          1500

          1.6

          11

          5200

          740

          200

          1030

          1650

          STC320D

          63

          80

          3300

          2.5

          7.5

          2610

          790

          320

          950

          1650

          STC360D

          100

          130

          4400

          4

          11

          2930

          980

          360

          1000

          2000

          STC430D

          160

          210

          5600

          5.5

          15

          3290

          1140

          430

          1060

          2200

          STC500D

          250

          350

          7500

          7.5

          18.5

          3600

          1350

          500

          1400

          2300

          STC600D

          400

          530

          9400

          9.5

          22

          3950

          1420

          600

          1460

          2400

          STC700D

          630

          840

          12000

          13

          30

          4360

          1630

          700

          1700

          2500

          STC780D

          1000

          1240

          18800

          18

          45

          4960

          2030

          780

          2000

          2600

          STC900D

          1600

          1980

          27400

          26

          55

          5570

          2470

          900

          2200

          2700

          STC1050D

          2500

          3100

          35500

          35

          90

          6350

          2750

          1050

          2400

          2250

          STC1220D

          4000

          4900

          47400

          47

          110

          7110

          3230

          1220

          2700

          2400

           

          2. 雙軸同向自清潔攪拌,速比4:5,標準機型(連續操作)

          設備型號

          公稱(chēng)

          容積

          L

          有  效

          全容積

          L

          重量

           

          Kg

          傳熱

          面積

          m2

          功率

           

          kW

          設  備

          總長(cháng)A

          mm

          筒  身

          長(cháng)度B

          mm

          攪拌器

          直徑C

          mm

          設  備

          總寬D

          mm

          設  備

          總高E

          mm

          STC160Z

          25

          30

          1800

          1.45

          11

          3500

          1000

          160

          720

          1600

          STC200Z

          63

          80

          2500

          3.8

          18.5

          6000

          1600

          200

          1030

          1650

          STC260Z

          100

          140

          4500

          4.3

          11

          3800

          1750

          260

          800

          1300

          STC320Z

          160

          210

          5500

          7

          18.5

          4700

          2110

          320

          950

          1650

          STC360Z

          250

          300

          7000

          9

          30

          5000

          2280

          360

          1000

          2000

          STC430Z

          400

          480

          9000

          12.5

          45

          5400

          2640

          430

          1060

          2200

          STC500Z

          630

          790

          12000

          17

          55

          6400

          3150

          500

          1400

          2300

          STC600Z

          1000

          1300

          15500

          24

          75

          7000

          3510

          600

          1460

          2400

          STC700Z

          1600

          2050

          20000

          32

          110

          7700

          4050

          700

          1700

          2500

          STC780Z

          2500

          2800

          30000

          42

          160

          8600

          4670

          780

          2000

          2600

          STC900Z

          4000

          4200

          43000

          56

          200

          9600

          5330

          900

          2300

          2700

           

          3. 雙軸同向自清潔攪拌,速比4:5,加長(cháng)機型(連續操作)

          設備型號

          公稱(chēng)

          容積

          L

          有  效

          全容積

          L

          重量

           

          Kg

          傳熱

          面積

          m2

          功率

           

          kW

          設  備

          總長(cháng)A

          mm

          筒  身

          長(cháng)度B

          mm

          攪拌器

          直徑C

          mm

          設  備

          總寬D

          mm

          設  備

          總高E

          mm

          STC320C

          250

          290

          7700

          9.5

          18.5

          5490

          2900

          320

          950

          1650

          STC360C

          400

          430

          9600

          13

          30

          5980

          3260

          360

          1000

          2000

          STC430C

          630

          690

          12400

          18

          45

          6540

          3780

          430

          1060

          2200

          STC500C

          1000

          1140

          16500

          24.5

          55

          7750

          4500

          500

          1400

          2300

          STC600C

          1600

          1830

          21600

          33.5

          75

          8420

          4930

          600

          1460

          2400

          STC700C

          2500

          2890

          28000

          45

          110

          9330

          5680

          700

          1700

          2500

          STC780C

          4000

          4040

          41200

          60

          160

          10630

          6700

          780

          2000

          2600

          STC900C

          6300

          6180

          58600

          82

          200

          12070

          7800

          900

          2300

          2700

           

           設計參數

          1. 容器

          橫截面為8字形的臥式容器,可以在真空或壓力下操作。容器外帶夾套,可采用導熱油、熔鹽、蒸汽、熱水等介質(zhì)加熱,或采用冷凍鹽水、循環(huán)水進(jìn)行冷卻。

          2. 攪拌器

          攪拌器由空心軸、空心盤(pán)片和鉤爪焊接組成,冷熱介質(zhì)可以通過(guò)旋轉接頭輸送至空心軸和空心盤(pán)片內。

          3. 出料

          自由流動(dòng)的粉體或液體產(chǎn)品,可通過(guò)底部或側面的出料口排出,料位的高低由可調的堰板控制;高粘度糊狀產(chǎn)品采用螺桿出料。

          4. 密封

          可使用填料密封或是機械密封。

          5. 材質(zhì)

          各類(lèi)不銹鋼、碳鋼、哈氏合金、鈦、鎳等可以焊接的材料。

           

           典型應用

          工藝過(guò)程

          產(chǎn)品

          縮聚

          聚丁二酸丁二醇酯(PBS

          聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT

          高分子量聚酯(PET

          聚合

          氟硅彈性體、聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、石油樹(shù)脂、反式異戊橡膠(TPI)、聚酰亞胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS

          高粘產(chǎn)品的脫揮、脫溶

          PAN基碳纖維、纖維素膜、纖維素纖維、彈性體、工程塑料

          濃縮和干燥

          特別適用于粘性物質(zhì)的連續真空蒸發(fā)

          工業(yè)殘渣的處理與回收、合成橡膠、鹽溶液、聚合物、有機產(chǎn)品等

           

             
             
             
             
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