在搅拌反应器中，为加快反应速率、强化传热效果以及加强混合作用，常装有搅拌装置。搅拌装置由搅拌器及搅拌轴组成。
搅拌器又称搅拌桨或叶轮，它的功能是提供过程所需要的适宜的流动状态，以达到搅拌过程的目的。
1.搅拌器的形式
搅拌器的形式多种多样，采用平叶和折叶两种结构的有桨式、涡轮式、框式和锚式的桨叶；推进式、螺杆式和螺带式的桨叶为螺旋面，如下图所示。其中桨式、推进式、涡轮式、锚式搅拌器在搅拌反应器中应用最为广泛，据统计约占搅拌反应器的75%～80%
设计反应器时，选用合适的搅拌器是十分重要的。由于液体的黏度对搅拌状态有很大影响，因此根据搅拌介质黏度大小来选型是一种最基本的方法。搅拌器适用黏度范围如下图，图中随黏度增高各种搅拌器的使用顺序依次是：推进式、涡轮式、桨叶式、锚式、螺带式。
1）桨式搅拌器。桨式搅拌器是结构最简单的一种搅拌器，如下图（a）所示。桨叶形状分为平直叶和折叶两种，平直叶是叶面与旋转方向互相垂直，折叶则是叶面与旋转方向呈一倾斜角度。平直叶主要使物料产生切线方向的流动，加搅拌挡板后可产生一定的轴向搅拌效果。折叶与平直叶相比轴向分流略多，在结构上较简单。桨叶一般以扁钢制造，当反应器内物料对碳钢有显著腐蚀性时，可用合金钢或有色金属制成，也可以采用钢制外包橡胶或环氧树脂、酚醛玻璃布等方法。
桨式搅拌器的尺寸较大，直径一般为容器直径的1/2～4/5，转速一般为20～80r/min，圆周速度在1.5～3m/s。当釜内液面较高时，可以在轴上装几对桨叶，以增强全容器内的搅拌效果。桨式搅拌器结构简单，制造容易。其缺点是主要产生旋转方向的液流，即便是折叶式桨式搅拌器，所造成的轴向流动范围也不大。它主要应用于流体的循环或黏度较高物料的搅拌。
2）推进式搅拌器。推进式搅拌器又称船用推进器，如上图（b）所示。常用于黏度低、流量大的场合。推进式搅拌器常用整体铸造，加工方便。采用焊接时，需模锻后再与轴套焊接，加工较困难。因推进式搅拌器转速高，制造时要做静平衡试验。搅拌器可用轴套以平键（或紧固螺钉）紧固三瓣叶片，其螺距与桨直径相等，与轴固定。标准推进式搅拌器结构如下图所示。搅拌时，流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺旋形排出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形成轴向流动。推进式搅拌器搅拌时流体的湍流不剧烈，但循环量大。故搅拌时能使物料在反应器内循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切作用较小，上下翻腾效果良好。当需要有更大的流速时，反应釜内设有导流筒。
推进式搅拌器的直径较小，d/D=1/4～1/3，叶端速度一般为7～10m/s，最高达15m/s。该类搅拌器适用于黏度低、流量大的场合。利用较小的搅拌功率，通过高速转动的桨叶能获得较好的搅拌效果，主要用于液—液混合，使温度均匀，在低浓度固—液系中防止淤泥沉降等。3）涡轮式搅拌器。涡轮式搅拌器又称透平式叶轮，如上图（c）所示。是一种应用较广泛的搅拌器，能有效地完成几乎所有的搅拌操作，并能处理黏度范围很广的流体。涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高。涡轮式搅拌器可分为开式和盘式两类。开式涡轮常用的叶片数为2叶或4叶，盘式涡轮以6叶最为常见。桨叶的形状有平直叶、斜叶和弯叶等。为改善流动状况，有时把桨叶制成凹形或箭形。涡轮式搅拌器叶轮直径一般为容器直径的1/3～1/2，转速较高，切线速度3～80m/s，转速范围300～600r/min，可使流体微团分散得很细，适用于低黏度到中等黏度流体的混合、液—液分散、液—固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化学反应。平直叶剪切作用较大，属剪切型搅拌器。弯叶是指叶片朝着流动方向弯曲，可降低功率消耗，适用于含有易碎颗粒的流体搅拌。4）锚式搅拌器。这类搅拌器与上述三种有明显的差别，即上述三类搅拌器的直径均比反应器直径小得多，而这类搅拌器的直径则与反应器直径非常接近，其间距一般只有25～50mm。外缘形状也是根据釜内壁的形状而定，如上图（d）所示。这类搅拌器的转速很低，叶片端部的圆周速度为0.5～1.5m/s。它基本上不产生轴向液流，但搅动范围很大，不会形成死区，适用于黏度在100Pa·s以下流体的搅拌。当流体黏度在10～100Pa·s时，可在锚式桨中间加一横桨叶，即为框式搅拌器，以增加容器中部的混合。锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于对混合要求不太高的场合。由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其他搅拌器大，能得到大的表面传热系数，故常用于传热、晶析操作。也常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。当搅拌黏度大于100Pa·s的流体时应采用螺带式或螺杆式搅拌器。
5）螺旋式搅拌器。螺旋式搅拌器是由桨式搅拌器变化而来的。它的主要特点是消耗功率比较小。根据资料介绍，在雷诺数相同的情况下，单螺旋搅拌器消耗的功率是锚式搅拌器消耗功率的1/2，因此在化工生产中应用广泛，并主要适合在高黏度、低转速的情况下使用。
2.搅拌器的选用
设计反应器时，选用合适的搅拌器是十分重要的。由于液体的黏度对搅拌状态有很大影响，因此根据搅拌介质黏度大小来选型是一种最基本的方法。搅拌器适用黏度范围如下图，图中随黏度增高各种搅拌器的使用顺序依次是：推进式、涡轮式、桨叶式、锚式、螺带式。
桨叶式由于结构简单，用挡板可改善流型，在高、低黏度场合仍然适用；涡轮式由于对流循环能力，湍流扩散和剪切力都较强，几乎是应用最广的桨型。由上图可以看出对于推进式而言，大容量流体时用低转速，小容量流体时用高转速。由于各种桨型的使用范围有一定重叠。另外，还可以从搅拌过程的目的和搅拌器造成的流动状态来考虑所适用的搅拌器类型，如下表。
3.搅拌器附件
在液体黏度较低、搅拌器转速较高时，容易产生漩涡或称为“柱状回转区”，使搅拌器的功率显著下降，为了改变流体在搅拌过程中的漩涡现象，通常在反应器内增设挡板或导流筒以改变流体的流动状态。增设附件会使液体的流动阻力增大，同时也会影响搅拌功率。
反应器内的挡板有竖和横两种，常用的是竖挡板，当黏度较高时，使用横挡板。挡板的作用的有两种：一是将切向流动转变为轴向和径向流动，对于罐体内液体的主体对流扩散，轴向和径向流动都是有效的；二是增大被搅动液体的湍流程度，从而改善搅拌效果。竖挡板固定在反应器内壁上，其宽度为容器直径的1/12～1/10，在高黏度时也可减少到Di/20。挡板的数量根据容器的直径来定，小直径用2～4块，大直径用4～8块，以4块或6块居多。当再增加挡板数和挡板宽度，功率消耗不再增加时，称为全挡板条件。全挡板条件与挡板数量和宽度有关。挡板的安装如图所示。搅拌容器中的传热蛇管可部分或全部代替挡板，装有垂直换热管时一般可不再安装挡板。导流筒是上下开口的圆筒，安装于容器内，如图所示。在搅拌混合中起导流作用，提高了混合效率。另外，由于限定了循环路径，减少了短路的机会。对于涡轮式或桨式搅拌器，导流筒刚好置于桨叶的上方。对于推进式搅拌器，导流筒套在桨叶外面或略高于桨叶，通常导流筒的上端都低于静液面，且筒身上开孔或槽，当液面降落后流体仍可从孔或槽进入70%。当搅拌器置于导流筒之下，且容器直径又较大时，导流筒的下端直径应缩小，使下部开口小于搅拌器的直径。
