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反应釜生产米淀粉多糖铁的工艺研究

时间:2020-08-04作者:舜甫科技 点击:
  机械搅拌反应釜物料粘度是流体的一种属性,一般而言,由于高粘度流体的流动性很差,其在机械搅拌反应釜中就会很难混合。在药物合成过程中,涉及到不同粘度流体的搅拌过程,尤其是非牛顿流体和高粘度流体。在揽拌反应器内的流体按流变性能可分为三类:一是粘度只受温度影响的牛顿流体,二是粘度受温度和剪切率影响的非牛顿流体,第三类是粘度受温度、剪切率和时间影响的非牛顿流体。
  在机械搅拌反应釜内,搅拌桨通过转动会将机械能转化成流体流动的动能,从而完成了反应釜内的合成反应过程中的传质与传热。流体的宏观混合过程实际就是流体在对流作用下进行的强制扩散,而强制扩散又可分为主体对流扩散与涡流扩散。机械搅拌反应釜内流体在搅拌桨的作用会进行不断地混合,我们将流体的这种混合过程称之为“宏观流动”,与宏观流动相对应的扩散叫做主体对流扩散。当搅拌桨高速运行时,叶轮周围的流体会随之高速流动,但是离叶轮较远的液体仍然没有流动或者以较低的速度流动,因此由于二者之间的速度差异,分界面周围就会产生一些旋涡,由于大量的旋涡向周围不断地扩散,就会带动静止的流体流动,最终实现流体的混合,这种由于流速差异造成流体的旋涡扩散运动叫做机械搅拌反应釜内的“微观流动”,与之对应的是扩散为涡流扩散。而分子扩散可以流体分子之间实现均匀混合。
  机械搅拌反应釜内流体的流动特性是由搅拌桨的类型和大小以及反应釜的类型等共同决定的。根据搅拌桨叶轮的差异,可将流体的流动途径分成径流式和轴流式两种形式。其中,流体沿着搅拌桨叶轮的切线方向流动的称之为径流式,流体沿着与搅拌桨的轴平行的方向流动的称为轴流式。与径流式相比,轴流式具有流体混合地更充分均匀、能耗较低等优点,因此在原料药合成大生产中多采用轴流式的搅拌桨。机械搅拌反应釜在原料药合成生产中的应用十分广泛,大部分会涉及到传热与温度的分布问题。例如,温度是玉米淀粉多糖铁合成的关键的影响因素,需要时刻监控温度的变化,反应釜内温度高低以及分布是否均匀、反应釜传热情况均是影响原料药合成的质量的关键因素。因此,研究机械搅拌反应釜的传热性能和釜内的温度分布规律以及如何控制,对于原料药合成大生产具有很大的实际意义。

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