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反應(yīng)釜和攪拌教學(xué)課件PPT

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1、1電動(dòng)機(jī);電動(dòng)機(jī);2減速機(jī);減速機(jī);3機(jī)架;機(jī)架;4人孔;人孔;5密封裝置;密封裝置;6進(jìn)料口;進(jìn)料口;7上封頭;上封頭;8筒體:筒體:9聯(lián)軸器;聯(lián)軸器;10攪拌軸;攪拌軸;11夾套;夾套;12載熱介質(zhì)出口;載熱介質(zhì)出口;13擋板;擋板;14螺旋導(dǎo)流板;螺旋導(dǎo)流板;15軸向流攪拌器;軸向流攪拌器;16徑向流攪拌器;徑向流攪拌器;17氣體分布器;氣體分布器;18下封頭;下封頭;19出料口;出料口;20載熱介質(zhì)進(jìn)口;載熱介質(zhì)進(jìn)口;21氣體進(jìn)口氣體進(jìn)口根據(jù)材質(zhì)可分為碳鋼反應(yīng)釜、不根據(jù)材質(zhì)可分為碳鋼反應(yīng)釜、不銹鋼反應(yīng)釜及搪玻璃反應(yīng)釜(搪瓷銹鋼反應(yīng)釜及搪玻璃反應(yīng)釜(搪瓷反應(yīng)釜)。反應(yīng)釜)。3.1 反應(yīng)釜

2、的分類和選用反應(yīng)釜的分類和選用常見類型根據(jù)反應(yīng)釜的制造結(jié)構(gòu)可分為開式平蓋式反應(yīng)釜、開式對(duì)焊法蘭式反應(yīng)釜和閉式反應(yīng)釜 三大類,每一種結(jié)構(gòu)都有他的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。反應(yīng)釜按材質(zhì)及用途可有以下幾種:1、不銹鋼反應(yīng)釜不銹鋼反應(yīng)釜由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支承等組成。材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾)合金及其它復(fù)合材料;根據(jù)反應(yīng)釜的制造結(jié)構(gòu)可分為開式平蓋式反應(yīng)釜、開式對(duì)焊法蘭式反應(yīng)釜和閉式反應(yīng)釜 三大類.2、搪玻璃反應(yīng)釜搪玻璃反應(yīng)釜是將含高二氧化硅的玻璃,襯在鋼制容器的內(nèi)表面,經(jīng)高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面上成為復(fù)合材料制品。因此搪玻璃反應(yīng)釜具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬

3、強(qiáng)度的雙重優(yōu)點(diǎn),是一種優(yōu)良的耐腐蝕設(shè)備。搪玻璃反應(yīng)釜技術(shù)規(guī)范: 1、使用壓力:0.2-0.8Mpa 2、耐酸性:對(duì)各種有機(jī)酸、無機(jī)酸、有機(jī)溶劑均有較好的抗蝕性。 3、耐堿性: 搪玻璃對(duì)堿性溶液抗蝕性較酸溶液差。但將我廠搪玻璃試樣置于1N氫氧化鈉溶液腐蝕,試驗(yàn)溫度80時(shí)間48h。 4、操作溫度:搪玻璃設(shè)備加熱和冷卻時(shí),應(yīng)緩慢進(jìn)行。我廠制造的搪玻璃設(shè)備使用溫度為-20200,耐溫急變性200。 5、瓷層厚度:玻璃設(shè)備的瓷層厚度0.8-2.3mm,搪玻璃設(shè)備附件的瓷層厚度0.6-1.8mm。 6、耐壓電:搪玻璃具有良好的絕緣性,當(dāng)搪玻璃在規(guī)定厚度內(nèi)用20KV高頻電火花檢查瓷層時(shí),高頻電火花不能擊穿瓷

4、層。 7、耐沖擊性:玻璃層的內(nèi)應(yīng)力越小,彈性越好,硬度越大,抗彎抗壓強(qiáng)度越高,則耐沖擊就越好。我廠之玻璃層在規(guī)定厚度內(nèi),用直徑30mm,重量112g鋼球沖擊時(shí),其沖擊功為28210-3J(優(yōu)等品指標(biāo)為26010-3J)3、磁力攪拌反應(yīng)釜采用靜密封結(jié)構(gòu),攪拌器與電機(jī)傳動(dòng)間采用磁力偶合器聯(lián)接,由于其無接觸的傳遞力矩,以靜密封取代動(dòng)密封,能徹底解決以前機(jī)械密封與填料密封無法解決的泄漏問題,使整個(gè)介質(zhì)各攪拌部件完全處于絕對(duì)密封的狀態(tài)中進(jìn)行工作,因此,更適合用于各種易燃易爆、劇毒、貴重介質(zhì)及其它滲透力極強(qiáng)的化學(xué)介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),是石油、化工、有機(jī)合成、高分子材料聚合、食品等工藝中進(jìn)行硫化、氟化、氫化、氧化等

5、反應(yīng)最理想的無泄漏反應(yīng)設(shè)備。反應(yīng)釜要經(jīng)常注意整臺(tái)設(shè)備和減速器的工作情況,減速器潤(rùn)滑油不足應(yīng)立即補(bǔ)充,電加熱介質(zhì)油每半年要進(jìn)行更換,對(duì)夾套和蓋子上等部位的安全閥、壓力表、溫度表、蒸餾孔、電熱棒、電器儀表等要應(yīng)定期檢查,如果有故障要即時(shí)調(diào)換或修理,設(shè)備不用時(shí),一定用溫水在容器內(nèi)外壁全面清洗,經(jīng)常擦洗鍋體,保持外表清潔和內(nèi)膽光亮,達(dá)到耐用的目的。保養(yǎng)保養(yǎng)一、電動(dòng)機(jī)的選用一、電動(dòng)機(jī)的選用系列系列功率功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速安裝型式安裝型式防爆要求防爆要求Y系列電動(dòng)機(jī)系列電動(dòng)機(jī)全封閉和自扇冷全封閉和自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)3.2 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置Y系列電動(dòng)機(jī)型號(hào)的標(biāo)記示例:系列電動(dòng)機(jī)型號(hào)的標(biāo)記

6、示例:YB系列電動(dòng)機(jī)系列電動(dòng)機(jī)全封閉自扇冷式鼠籠型防爆三相異步電動(dòng)全封閉自扇冷式鼠籠型防爆三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī) 二、減速機(jī)的選用二、減速機(jī)的選用立式減速機(jī)立式減速機(jī)擺線針齒行星減速機(jī)、兩級(jí)齒輪減速機(jī)、擺線針齒行星減速機(jī)、兩級(jí)齒輪減速機(jī)、三角皮帶減速機(jī)三角皮帶減速機(jī)雙級(jí)擺線針輪減速機(jī)雙級(jí)擺線針輪減速機(jī) X系列擺線針輪減速機(jī)系列擺線針輪減速機(jī) 針輪擺線減速機(jī)針輪擺線減速機(jī) 立式渦輪減速機(jī)立式渦輪減速機(jī)不帶支承的機(jī)架不帶支承的機(jī)架(JA型型)帶中間支承的機(jī)架帶中間支承的機(jī)架(JB型型)3.3 機(jī)架機(jī)架3.4底座設(shè)計(jì)底座設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)攪拌設(shè)備攪拌裝置軸 封攪 拌 罐傳動(dòng)裝置攪 拌 軸攪 拌 器罐 體附 件 3.

7、5 攪攪 拌拌3.5.1 攪拌器攪拌器 1、 攪拌器與流動(dòng)特征攪拌器與流動(dòng)特征 定義定義功能功能攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪,是攪拌的關(guān)鍵攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪,是攪拌的關(guān)鍵部件。部件。提供過程所需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。提供過程所需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。原理原理攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)械能傳遞給流體,在攪拌器附近形攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)把機(jī)械能傳遞給流體,在攪拌器附近形成高湍動(dòng)的充分混合區(qū),并產(chǎn)生一股高速射流推動(dòng)液成高湍動(dòng)的充分混合區(qū),并產(chǎn)生一股高速射流推動(dòng)液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。流型流型 流體循環(huán)流動(dòng)的途徑。流體循環(huán)流動(dòng)的途徑。一、流型一、流型流型與攪拌的關(guān)系流型與攪拌的關(guān)

8、系流型與攪拌效果、攪拌功流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。攪拌率的關(guān)系十分密切。攪拌器的改進(jìn)和新型攪拌器的器的改進(jìn)和新型攪拌器的開發(fā)往往從流型著手。開發(fā)往往從流型著手。流型決定因素流型決定因素取決于攪拌器的形式、攪拌取決于攪拌器的形式、攪拌容器和內(nèi)構(gòu)件幾何特征,以容器和內(nèi)構(gòu)件幾何特征,以及流體性質(zhì)、攪拌器轉(zhuǎn)速等及流體性質(zhì)、攪拌器轉(zhuǎn)速等因素。因素。攪拌機(jī)頂插式中心安裝攪拌機(jī)頂插式中心安裝立式圓筒的三種基本流型立式圓筒的三種基本流型徑向流徑向流軸向流軸向流切向流切向流流型流型流體流動(dòng)方向垂直于流體流動(dòng)方向垂直于攪拌軸,攪拌軸,沿徑向流動(dòng)沿徑向流動(dòng),碰到容器壁面分成二碰到容器壁面分成二股流體分

9、別向上、向股流體分別向上、向下流動(dòng),再回到葉端,下流動(dòng),再回到葉端,不穿過葉片,形成上、不穿過葉片,形成上、下二個(gè)循環(huán)流動(dòng)。下二個(gè)循環(huán)流動(dòng)。(a)徑向流徑向流圖圖17-12攪拌器與流型攪拌器與流型(a) 徑向流徑向流流體流動(dòng)方向流體流動(dòng)方向平行于平行于攪拌軸攪拌軸,流體由槳葉,流體由槳葉推動(dòng),使流體向下流推動(dòng),使流體向下流動(dòng),遇到容器底面再動(dòng),遇到容器底面再向上翻,形成上下循向上翻,形成上下循環(huán)流。環(huán)流。(b)軸向流軸向流圖圖17-13 攪拌器與流型攪拌器與流型(b) 軸向流軸向流上述三種流型通常同時(shí)存在上述三種流型通常同時(shí)存在軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用切向流

10、應(yīng)加以抑制切向流應(yīng)加以抑制采用擋板可削弱切向流,采用擋板可削弱切向流,增強(qiáng)軸向流和徑向流增強(qiáng)軸向流和徑向流除中心安裝的攪拌機(jī)外,還有偏心式、底插式、側(cè)除中心安裝的攪拌機(jī)外,還有偏心式、底插式、側(cè)插式、斜插式、臥式等安裝方式,見圖插式、斜插式、臥式等安裝方式,見圖17-14。不同方式安裝的攪拌機(jī)產(chǎn)生的流型也各不相同。不同方式安裝的攪拌機(jī)產(chǎn)生的流型也各不相同。圖圖17-14 攪拌器在容器內(nèi)的安裝方式攪拌器在容器內(nèi)的安裝方式(a) 垂直垂直偏心式偏心式(b) 底插式底插式(c) 側(cè)插式側(cè)插式(d) 斜插式斜插式(e) 臥式臥式擋板與導(dǎo)流筒擋板與導(dǎo)流筒(1) 擋板擋板 目的目的消除打漩和提高混合效果。

11、消除打漩和提高混合效果。物料粘度小,攪拌轉(zhuǎn)速高,物料粘度小,攪拌轉(zhuǎn)速高,液體隨槳葉旋轉(zhuǎn),在離心液體隨槳葉旋轉(zhuǎn),在離心力作用下涌向內(nèi)壁面并上力作用下涌向內(nèi)壁面并上升,中心部分液面下降,升,中心部分液面下降,形成漩渦,稱為打漩區(qū)。形成漩渦,稱為打漩區(qū)。打漩打漩后果后果隨轉(zhuǎn)速增加,漩渦中心下凹到與槳葉接觸,外面空氣進(jìn)隨轉(zhuǎn)速增加,漩渦中心下凹到與槳葉接觸,外面空氣進(jìn)入槳葉被吸到液體中,使其密度減小,混合效果降低。入槳葉被吸到液體中,使其密度減小,混合效果降低。一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝4塊擋板塊擋板寬度為容器直徑的寬度為容器直徑的1/121/10。全擋板條件全擋板條件當(dāng)再增加擋板

12、數(shù)和擋板寬度,而功率消耗不再增加當(dāng)再增加擋板數(shù)和擋板寬度,而功率消耗不再增加時(shí),稱為時(shí),稱為全擋板條件全擋板條件。全擋板條件與擋板數(shù)量和寬度有關(guān)。全擋板條件與擋板數(shù)量和寬度有關(guān)。攪拌容器中的傳熱蛇管可部分或攪拌容器中的傳熱蛇管可部分或全部代替擋板,裝有垂直換熱管全部代替擋板,裝有垂直換熱管時(shí)一般可不再安裝擋板。時(shí)一般可不再安裝擋板。圖圖17-15 擋板擋板 (2) 導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒作用作用上下開口圓筒,安裝于容器上下開口圓筒,安裝于容器內(nèi),在攪拌混合中起導(dǎo)流作用。內(nèi),在攪拌混合中起導(dǎo)流作用。(a) 渦輪式或槳渦輪式或槳式攪拌器式攪拌器 導(dǎo)流筒置于導(dǎo)流筒置于槳葉的槳葉的上方上方(b)推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)

13、式攪拌器 導(dǎo)流筒套在槳導(dǎo)流筒套在槳 葉葉外面外面,或略,或略 高于槳葉高于槳葉圖圖17-16 導(dǎo)流導(dǎo)流筒筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)當(dāng)攪拌器置于導(dǎo)流筒之下,且容器直徑又較大當(dāng)攪拌器置于導(dǎo)流筒之下,且容器直徑又較大時(shí),導(dǎo)流筒的下端直徑應(yīng)縮小,使下部開口小時(shí),導(dǎo)流筒的下端直徑應(yīng)縮小,使下部開口小于攪拌器的直徑。于攪拌器的直徑。通常導(dǎo)流筒上端低于靜液面,筒身上開孔或槽,通常導(dǎo)流筒上端低于靜液面,筒身上開孔或槽,當(dāng)液面降落后流體仍可從孔或槽進(jìn)入導(dǎo)流筒。當(dāng)液面降落后流體仍可從孔或槽進(jìn)入導(dǎo)流筒。導(dǎo)流筒將攪拌容器截面分成面積相等的兩部分,導(dǎo)流筒將攪拌容器截面分成面積相等的兩部分,導(dǎo)流筒直徑約為容器直徑的導(dǎo)流筒直徑約為容器直徑

14、的70%70%。流動(dòng)特性流動(dòng)特性攪拌器從電動(dòng)機(jī)獲得機(jī)械能,推動(dòng)物料(流體)運(yùn)動(dòng)。攪拌器從電動(dòng)機(jī)獲得機(jī)械能,推動(dòng)物料(流體)運(yùn)動(dòng)。攪拌器對(duì)流體產(chǎn)生二種作用,攪拌器對(duì)流體產(chǎn)生二種作用,剪切剪切作用和作用和循環(huán)循環(huán)作用。作用。 剪切作用與液剪切作用與液液攪拌體系中液滴的細(xì)化、液攪拌體系中液滴的細(xì)化、固固液攪拌體系中固體粒子的破碎以及氣液攪拌體系中固體粒子的破碎以及氣液液攪拌體系中氣泡的細(xì)微化有關(guān)。攪拌體系中氣泡的細(xì)微化有關(guān)。 當(dāng)輸入液體的能量主要用于對(duì)流體的剪切當(dāng)輸入液體的能量主要用于對(duì)流體的剪切作用時(shí),則稱為剪切型葉輪,如徑向渦輪式、作用時(shí),則稱為剪切型葉輪,如徑向渦輪式、鋸齒圓盤式等。鋸齒圓盤式

15、等。 1常見型式 槳式、渦輪式、推進(jìn)式、錨式、框式、螺帶式、螺桿式3.5.2攪拌器的型式及選型攪拌器的型式及選型主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來進(jìn)行。按物料粘度選型按物料粘度選型 對(duì)于低粘度液體,應(yīng)選用小直徑、高轉(zhuǎn)速攪拌器,如推進(jìn)式、渦輪式; 對(duì)于高粘度液體,就選用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器,如錨式、框式和槳式。按攪拌目的選型按攪拌目的選型(1)對(duì)低粘度均相液體混合,主要考慮循環(huán)流量,各種攪拌器的循環(huán)流量按從大到小順序排列:推進(jìn)式、渦輪式、槳式。(2)對(duì)于非均相液-液分散過程,首先考慮剪切作用,同時(shí)要求有較大的循環(huán)流量,各種攪拌器的剪切作用按

16、從大到小的順序排列:渦輪式、推進(jìn)式、槳式。攪拌器的選型攪拌器的選型選型依據(jù) 考慮攪拌的目的、考慮動(dòng)力消耗等問題(具體選型可以參看表91)攪拌器的型式及選型攪拌器的型式及選型攪拌器功率和攪拌器作業(yè)功率1 定義 攪拌功率:攪拌過程進(jìn)行時(shí)需要?jiǎng)恿?,籠統(tǒng)地稱這一動(dòng)力時(shí)叫做攪拌功率。 攪拌器功率:為使攪拌器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的功率稱為攪拌器功率。不包括機(jī)械傳動(dòng)和軸封部分所消耗的功率。此功率的涉及因素較多,與攪拌器幾何參數(shù),攪拌器運(yùn)行參數(shù)有關(guān)。 攪拌作業(yè)功率:攪拌器使攪拌槽中的液體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率叫做攪拌作業(yè)功率。 最理想狀態(tài):攪拌器功率攪拌作業(yè)功率攪拌器的功率攪拌器的功率2.影響攪拌器功率

17、的因素1)攪拌器的幾何參數(shù)與運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)2)攪拌槽的幾何參數(shù);3)攪拌介質(zhì)的物性參數(shù)。3.從攪拌作業(yè)功率的觀點(diǎn)決定攪拌過程的功率1)液體單位體積的平均攪拌功率的推薦值(表92)攪拌器的功率攪拌器的功率(1)焊接法:制造方便,但強(qiáng)度不大,拆)焊接法:制造方便,但強(qiáng)度不大,拆 卸困難,常用于直徑小的容器中。卸困難,常用于直徑小的容器中。(2)螺釘連接法:螺釘把漿葉固定在軸上,)螺釘連接法:螺釘把漿葉固定在軸上,中間有墊片。當(dāng)軸是圓形時(shí),主要靠漿葉與中間有墊片。當(dāng)軸是圓形時(shí),主要靠漿葉與軸的摩擦力而使?jié){葉旋轉(zhuǎn),拆卸方便,但功軸的摩擦力而使?jié){葉旋轉(zhuǎn),拆卸方便,但功率大時(shí),容易產(chǎn)生滑動(dòng),故只適用于功率小率大

18、時(shí),容易產(chǎn)生滑動(dòng),故只適用于功率小的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。 (3)方軸、螺釘連接,目的是克服漿葉與)方軸、螺釘連接,目的是克服漿葉與 軸的滑動(dòng),但方軸加工不便,漿葉與軸的軸的滑動(dòng),但方軸加工不便,漿葉與軸的 連接也比較麻煩。連接也比較麻煩。槳葉固定方法槳葉固定方法(4)鍵固定法:漿葉焊在軸套上,軸套與)鍵固定法:漿葉焊在軸套上,軸套與軸之間銷以鍵固定,能克服以上缺點(diǎn),被廣軸之間銷以鍵固定,能克服以上缺點(diǎn),被廣泛采用,為了使攪拌更有效,可裝置好幾排泛采用,為了使攪拌更有效,可裝置好幾排漿葉,每一排上漿葉為兩個(gè)或四個(gè),相鄰兩漿葉,每一排上漿葉為兩個(gè)或四個(gè),相鄰兩排漿葉應(yīng)互相垂直,以增加攪拌效率,漿葉的大小

19、約為容排漿葉應(yīng)互相垂直,以增加攪拌效率,漿葉的大小約為容器直徑的器直徑的1/32/3,寬度為長(zhǎng)度的,寬度為長(zhǎng)度的1/101/6。轉(zhuǎn)速一般為。轉(zhuǎn)速一般為2080轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分,低速攪拌。分,低速攪拌。特點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單,攪拌效果良好。特點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單,攪拌效果良好。 注意:當(dāng)葉面與容器底面平行時(shí),由于不注意:當(dāng)葉面與容器底面平行時(shí),由于不能使物料形成渦流,能使物料形成渦流, 攪拌效果差;當(dāng)葉攪拌效果差;當(dāng)葉面與旋轉(zhuǎn)方向垂直時(shí),造成阻力又很大。面與旋轉(zhuǎn)方向垂直時(shí),造成阻力又很大。因此通常都使槳葉與旋轉(zhuǎn)方向成一夾角,因此通常都使槳葉與旋轉(zhuǎn)方向成一夾角,1 填料密封(圖911)1、原理 填料中含有潤(rùn)滑劑,在對(duì)攪拌

20、軸產(chǎn)生徑向壓緊力的同時(shí),形成極薄的液膜,一方面使攪拌軸受到潤(rùn)滑,另一方面阻止設(shè)備內(nèi)流體的逸出或外部流體的滲入,達(dá)到密封目的。2、特點(diǎn) 應(yīng)允許填料密封有一定的泄漏量。使用過程中需要經(jīng)常調(diào)整填料壓蓋的壓緊力。3.6 軸封軸封3.6 軸封軸封2 機(jī)械密封(圖912)1、原理 機(jī)械密封是依靠垂直于軸的兩個(gè)密封元件的平面相互貼合(依靠介質(zhì)壓力或彈簧力),并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封的裝置。又稱端面密封。 四個(gè)密封點(diǎn):A動(dòng)環(huán)和軸之間的密封(靜密封),B動(dòng)環(huán)和靜環(huán)作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的端面密封(動(dòng)密封) ,C 靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封 (靜密封), D 靜環(huán)座與設(shè)備之間的密封(靜密封)。 機(jī)械密封中,動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的接觸面是泄漏通道之外,還有動(dòng)環(huán)與軸之間、靜環(huán)與支座之間的間隙也是泄漏通道。3.6 軸封軸封2、特點(diǎn) 功耗小、泄漏量低、密封性能可靠、使用壽命長(zhǎng)的轉(zhuǎn)軸密封。必須使冷卻潤(rùn)滑液在密封腔中不斷循環(huán)。3.6 軸封軸封

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