王涛

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    带搅拌的反应釜广泛应用于石油化工装置中，具有反应物料混合均匀、操作条件调整灵活、内部清洗方便等优点[1-2]。对于某合成树脂装置的聚合反应，超温、引发剂加入过量等因素会引发爆聚反应，此时釜内介质黏度将迅速升高且飞温放热，存在安全风险。因此，在正常工况下，搅拌器应具有良好的流动特性，使釜内速度场均匀，无死区；混合迅速，使加入的引发剂迅速分散到釜内各处，避免局部浓度过高。爆聚工况下，即黏度升高后，搅拌器仍应保持良好的流动特性，并能在1 分钟内将加入的阻聚剂混合均匀。基于以上设计要求，选择了某框式搅拌器。

    计算流体力学(CFD)技术已广泛应用于航空航天、化工机械等领域[3-11]。相较于冷模试验，CFD模拟能节省大量时间和资金，并且可通过全面和详细的计算结果进行分析研究，为设备的设计和优化提供参考依据。

    本文采用CFD 模拟软件Fluent 19.0，对装有框式搅拌器的反应釜进行数值模拟，通过速度场、搅拌功率、混合时间等参数对流动特性和混合效果进行考察，验证其能否满足设计要求，为将来的设计优化和放大提供参考。

    1 反应釜结构参数

    反应釜的下封头为球形封头，搅拌器型式为框式，叶片中共有20 个四边形镂空，下边缘是与釜底同心异径圆的两段弧，釜内设有两块挡板，釜体直径D=4.35 m，正常液位高H=4.2 m ......