Для ускорения процесса преобразования и равномерного распределения компонентов по объёму, а также для обеспечения эффективного теплообмена используется механическое перемешивание.
Для этой цели в химической промышленности применяются специальные устройства — химические реакторы (смесители, миксеры) с мешалками.

Традиционно химические реакторы изготавливают из чёрной стали с защитным покрытием из эмали или из нержавеющей стали. Такие реакторы имеют значительный вес и высокую стоимость. Кроме того, процесс их установки в готовом помещении требует дополнительных затрат.

В некоторых случаях компоненты смеси могут вступать в реакцию с металлическим корпусом аппарата, что может привести к его повреждению и изменению свойств конечного продукта. В таких случаях альтернативой металлическим аппаратам могут стать пластиковые химические реакторы с мешалками.

Преимущества пластиковых реакторов (из полиэтилена или полипропилена) включают химическую стойкость к широкому спектру веществ, малый вес и относительную доступность как самого устройства, так и его установки.

Конструкция корпуса
Корпус химического реактора, изготовленный из пластика, представляет собой цилиндрическую ёмкость, установленную на основание. Высота основания может варьироваться от 180 до 2000 мм в зависимости от типа слива — принудительного или самотеком.

Для обеспечения прочности и долговечности корпус укреплён горизонтальными фланцами, которые расположены по всей высоте реактора. Для контроля уровня жидкости в корпусе предусмотрена вертикальная полоса белого цвета.
Чтобы предотвратить образование мёртвых зон и обеспечить полный слив, внутри корпуса установлено второе, коническое дно.
На вертикальных стенках корпуса установлены отражатели потока жидкости или крепления для змеевика нагрева/охлаждения.
В центральной нижней части дна расположены сливные патрубки с кранами. Их количество может варьироваться. Также в дне может быть установлена подвижная пробка.
На верхний фланец устанавливается крышка реактора, которая крепится болтами по периметру. На крышке расположены загрузочный люк, патрубки, освещение и узел крепления мешалки.
Узел крепления мешалки состоит из камеры торцевого уплотнения, обеспечивающей герметичность, и камеры подшипников, которая фиксирует вал мешалки.

Типы мешалок
В настоящее время компания производит мешалки четырёх типов: рамные, якорные, лопастные и турбинные.
Рамные мешалки относятся к тихоходным и имеют частоту вращения до 60 оборотов в минуту. Ширина лопасти составляет 0,5 от диаметра реактора, а высота — 0,7 от высоты рабочего уровня жидкости. Рамные мешалки являются универсальными и подходят для большинства случаев.

Якорные мешалки также относятся к тихоходным и работают с частотой вращения до 60 оборотов в минуту. Они имеют отступ от стенок или отражателей на 100–150 мм, повторяя форму вертикальных стенок и конического дна. Якорные мешалки предназначены для перемешивания вязких сред.

Лопастные мешалки относятся к быстроходным и имеют частоту вращения от 60 до 185 оборотов в минуту. Обычно они имеют три или четыре лопасти, расположенные под углом в 45 градусов к оси вращения. Это позволяет создавать потоки жидкости в вертикальном направлении. Наибольший эффект достигается при движении жидкости сверху вниз в центре у вала и снизу вверх у стенок аппарата. Этот тип мешалок часто используется в сочетании со змеевиком охлаждения/нагрева.

Турбинные мешалки также относятся к быстроходным и имеют частоту вращения от 185 до 370 оборотов в минуту. Они имеют небольшой диаметр и восемь-двенадцать лопастей. Турбинные мешалки используются для интенсивного перемешивания, когда химическая реакция происходит на границе раздела фаз.

Виды мешалок для реакторов
В зависимости от целей использования химического реактора с мешалкой, на агрегат могут быть установлены различные типы мешалок.

• Лопастная мешалка используется для перемешивания жидкостей с низкой или средней вязкостью. Она подходит для создания грубых эмульсий, взвесей волокнистых и твёрдых частиц.
  
  
• Пропеллерная мешалка обеспечивает полное перемешивание жидкостей благодаря изгибу и специальной конфигурации лопастей. Она может использоваться для растворов с содержанием до 1% взвешенных частиц.
  
  
• Рамная мешалка предназначена для перемешивания густых и вязких составов. Она может иметь дополнительные перемычки и использоваться в ёмкостях с плоским или полукруглым дном.
  
  
• Фрезерная мешалка является самой быстрой и может перемешивать твёрдые компоненты. Она напоминает фрезу по металлу и способна полностью растворять твёрдые элементы. Этот тип мешалки универсален и эффективно работает независимо от вязкости жидкости.
  
  
• Турбинная мешалка обеспечивает быстрое перемешивание и удаление осадка со дна ёмкости. Она используется в реакторах, предназначенных для создания различных эмульсий. Благодаря высокой скорости и созданию сложных завихрений, турбинная мешалка способна растворять газы в жидкостях.
  
  
• Складная мешалка — это оригинальное инженерное решение, позволяющее устанавливать мешалку в реактор с узкой горловиной. Диаметр рабочих лопастей может меняться в зависимости от параметров горловины. После установки мешалка удаляется от оси и фиксируется в нужном положении.
  

Комплектация химического реактора

Стандартная комплектация

• Корпус реактора на основании.
  
• Крышка с загрузочным люком и необходимыми врезками.
  
• Мешалка соответствующей конструкции.
  
• Блок управления, включающий автоматические защитные устройства и частотный преобразователь.
  

Опциональная комплектация
По требованию заказчика химический реактор может быть укомплектован следующими элементами:

• Патрубки, фитинги, краны и смотровые окна (иллюминаторы).
  
• Система нагрева:
  
  • Змеевик для нагрева с использованием горячей воды, тосола или острого пара.
    
  • Установка ТЭНов (металлических, футерованных фторопластом или гибких).
    
• Система охлаждения:
  
  • Змеевик.
    
  • Чиллер.
    
• Система взвешивания.
  
• Перегрузочные насосы с химически стойкими крыльчатками, изготовленными из нержавеющей стали или полиамида (для перекачки химических жидкостей).
  
• Гомогенизаторы.
  
• Утепление с использованием пенополиуретана.
  
• Патрубки, фланцы и обвязка для химических реакторов.
  
• Узлы слива, налива, горловин, крышек и технологических люков.
  
• Возможна установка системы внутреннего освещения реактора.
  
• Датчики температуры.
  
• Уровнемеры для определения уровня жидкости (трубчатые, поплавковые, ультразвуковые, электродные или ёмкостные).