反應釜常用於(yú)石油化工、橡膠、農藥(yào)、染料、醫藥等行(háng)業,用以完成磺化、硝化(huà)、氫化、烴化、聚合、縮合(hé)等工藝過程,以及有機染料和中間(jiān)體的許多其它工藝過程的反應設備。
低壓反應釜,一般是指1.6MPa以下的反應釜。由於工藝條(tiáo)件和介(jiè)質的不同,反應釜的材料選(xuǎn)擇及結構也不盡相同,但(dàn)基本(běn)組成是相同的,它包括傳動裝置、傳熱和攪拌(bàn)裝置、釜體(上(shàng)蓋、筒(tǒng)體(tǐ)、釜底)、工(gōng)藝(yì)接管等。設備的外觀尺寸,一般取(qǔ)反應釜有效高度Hgz/反應(yīng)釜內徑Di=1.0~1.2,如果Hgz/Di>1.5,則需增設(shè)槳葉數。槳葉直徑di通常取1/3/Di,上、下槳葉的間距應略大於(yú)槳徑。在設(shè)備的結構上設置必(bì)要的傳熱和攪(jiǎo)拌裝置是為了強化反(fǎn)應過(guò)程。
反應釜體普遍采用鋼製(zhì)(或襯裏)、鑄鐵或搪玻璃。反應釜所用的材料、攪拌裝置、加熱方法、軸封結構、容(róng)積大小、溫度、壓力等各有異(yì)同、種(zhǒng)類很多,它們的基本(běn)特點分述如下:
一、結構反應釜結構基本(běn)相同,除有反應釜(fǔ)體外,還有傳動裝置、攪拌和加熱(或冷卻)裝置等,可改(gǎi)善傳熱條件(jiàn),使反應溫度控製得比較均勻,並不強化傳質過程。
二、操作壓力反應釜操作壓力較高。釜內的壓(yā)力是化學反應產生或由(yóu)溫度升高而形成,壓力波動較大,有時操作不穩定,突然的壓(yā)力升高可能超(chāo)過正常壓力的幾倍(bèi),因此,大部分反應釜屬於受壓容器。
三、操作溫度反應釜操作溫度較高,通常化學反應需要在(zài)一定的溫度條件下才能進行,所以反應釜既承受壓力又承受(shòu)溫度。獲得高(gāo)溫的方法通常有以下幾種:
1、水加溫要求溫度(dù)不高時可采用,其加熱係統有(yǒu)敞開(kāi)式和密閉式兩種。敞開式較簡單,它由循環泵、水槽、管道及控製閥門的調節(jiē)器(qì)所組成,當采用高壓水時,設備(bèi)機械強度要(yào)求高,反應釜外表麵焊上蛇(shé)管,蛇管與釜壁有間隙,使(shǐ)熱阻增加,傳熱效果降低(dī)。
2、蒸汽加熱加(jiā)熱溫度在100℃以下時,可用一個大氣壓以下的蒸汽來加熱;100~180℃範圍內,用飽和蒸汽;當溫度更高時,可采(cǎi)用高壓過熱蒸汽。3、用其它介質加熱若工藝要求必須在高溫下操作或欲(yù)避免采用高壓的(de)加熱係統時,可用其它介(jiè)質來代替水和蒸汽,如礦物油(275~300℃)、聯苯醚混合劑(沸點258℃)、熔(róng)鹽(140~540℃)、液態鉛(熔點327℃)等。
4、電加熱將電阻絲纏繞在反應釜筒體的絕緣(yuán)層上,或(huò)安裝在離反應(yīng)釜若幹距離的特設絕緣體上,因此,在電阻絲與反應釜體之間形成(chéng)了不(bú)大的空間間(jiān)隙。前三種方法獲得高溫均(jun1)需在釜體上增設夾套,由於溫度變化的幅度大,使釜的夾套及殼體承受溫度(dù)變化而產生溫差壓力。采用(yòng)電加熱時,設備較輕便簡(jiǎn)單,溫度較易調節,而(ér)且不用泵、爐子、煙囪等設(shè)施,開動也非常簡單,危險(xiǎn)性不高(gāo),成本費用較低,但操(cāo)作費用較其(qí)它加熱方法高,熱效率在(zài)85%以下,因此適用於加熱溫度在400℃以下和電能價格較低的地方。
四、反(fǎn)應釜攪拌結構在反應釜中通常要進(jìn)行化(huà)學反應,為(wéi)保證反應能(néng)均勻而較快(kuài)的進行,提高效率,通常在反應釜中裝有相應的攪拌裝置,於(yú)是便帶來傳動軸的動密封及防止(zhǐ)泄漏的問題(tí)。
五(wǔ)、反應(yīng)釜的工作(zuò)反應釜多屬間隙操作,有時為(wéi)保證產品質量,每批出料後都需進(jìn)行清洗;釜頂裝有快開人孔及手(shǒu)孔,便於取樣、測體積、觀察反應情況和進入設備內部檢修。
六、化工生產對反應釜的要求和發展趨勢:
1、大容積化,這是增加產量、減少批量生產之間的質量誤差、降低產品(pǐn)成本的有效(xiào)途徑和發展趨(qū)勢。染料生(shēng)產(chǎn)用反(fǎn)應釜國內多為6000L以下,其它行業(yè)有的達30m³;國外在染料行業(yè)有20000~40000L,而其它行業可達120m³。
2、反應釜的攪拌器,已由單一攪拌器發展到用雙(shuāng)攪(jiǎo)拌器或外加泵強製循環。反應釜發展趨勢除了裝有攪拌器外,尚使釜體沿水平(píng)線旋轉(zhuǎn),從而提高反應速度。
3、以生(shēng)產自動化和連(lián)續化代替笨重的間隙手工操作(zuò),如采用程序控製,既可保證穩定生產,提高產品質量,增加收益,減輕體力勞動,又可消除對環(huán)境(jìng)的汙染。
4、合(hé)理地利(lì)用熱能,選擇最佳的工藝操作條件,加強保溫措施(shī),提高傳熱效率,使熱損失降至最低限度,餘熱(rè)或反應後產生的熱能充分地綜合利用。熱管(guǎn)技術的應用,將是今後反應釜發展趨勢(shì)。
低壓反應釜,一般是指1.6MPa以下的反應釜。由於工藝條(tiáo)件和介(jiè)質的不同,反應釜的材料選(xuǎn)擇及結構也不盡相同,但(dàn)基本(běn)組成是相同的,它包括傳動裝置、傳熱和攪拌(bàn)裝置、釜體(上(shàng)蓋、筒(tǒng)體(tǐ)、釜底)、工(gōng)藝(yì)接管等。設備的外觀尺寸,一般取(qǔ)反應釜有效高度Hgz/反應(yīng)釜內徑Di=1.0~1.2,如果Hgz/Di>1.5,則需增設(shè)槳葉數。槳葉直徑di通常取1/3/Di,上、下槳葉的間距應略大於(yú)槳徑。在設(shè)備的結構上設置必(bì)要的傳熱和攪(jiǎo)拌裝置是為了強化反(fǎn)應過(guò)程。
反應釜體普遍采用鋼製(zhì)(或襯裏)、鑄鐵或搪玻璃。反應釜所用的材料、攪拌裝置、加熱方法、軸封結構、容(róng)積大小、溫度、壓力等各有異(yì)同、種(zhǒng)類很多,它們的基本(běn)特點分述如下:
一、結構反應釜結構基本(běn)相同,除有反應釜(fǔ)體外,還有傳動裝置、攪拌和加熱(或冷卻)裝置等,可改(gǎi)善傳熱條件(jiàn),使反應溫度控製得比較均勻,並不強化傳質過程。
二、操作壓力反應釜操作壓力較高。釜內的壓(yā)力是化學反應產生或由(yóu)溫度升高而形成,壓力波動較大,有時操作不穩定,突然的壓(yā)力升高可能超(chāo)過正常壓力的幾倍(bèi),因此,大部分反應釜屬於受壓容器。
三、操作溫度反應釜操作溫度較高,通常化學反應需要在(zài)一定的溫度條件下才能進行,所以反應釜既承受壓力又承受(shòu)溫度。獲得高(gāo)溫的方法通常有以下幾種:
1、水加溫要求溫度(dù)不高時可采用,其加熱係統有(yǒu)敞開(kāi)式和密閉式兩種。敞開式較簡單,它由循環泵、水槽、管道及控製閥門的調節(jiē)器(qì)所組成,當采用高壓水時,設備(bèi)機械強度要(yào)求高,反應釜外表麵焊上蛇(shé)管,蛇管與釜壁有間隙,使(shǐ)熱阻增加,傳熱效果降低(dī)。
2、蒸汽加熱加(jiā)熱溫度在100℃以下時,可用一個大氣壓以下的蒸汽來加熱;100~180℃範圍內,用飽和蒸汽;當溫度更高時,可采(cǎi)用高壓過熱蒸汽。3、用其它介質加熱若工藝要求必須在高溫下操作或欲(yù)避免采用高壓的(de)加熱係統時,可用其它介(jiè)質來代替水和蒸汽,如礦物油(275~300℃)、聯苯醚混合劑(沸點258℃)、熔(róng)鹽(140~540℃)、液態鉛(熔點327℃)等。
4、電加熱將電阻絲纏繞在反應釜筒體的絕緣(yuán)層上,或(huò)安裝在離反應(yīng)釜若幹距離的特設絕緣體上,因此,在電阻絲與反應釜體之間形成(chéng)了不(bú)大的空間間(jiān)隙。前三種方法獲得高溫均(jun1)需在釜體上增設夾套,由於溫度變化的幅度大,使釜的夾套及殼體承受溫度(dù)變化而產生溫差壓力。采用(yòng)電加熱時,設備較輕便簡(jiǎn)單,溫度較易調節,而(ér)且不用泵、爐子、煙囪等設(shè)施,開動也非常簡單,危險(xiǎn)性不高(gāo),成本費用較低,但操(cāo)作費用較其(qí)它加熱方法高,熱效率在(zài)85%以下,因此適用於加熱溫度在400℃以下和電能價格較低的地方。
四、反(fǎn)應釜攪拌結構在反應釜中通常要進(jìn)行化(huà)學反應,為(wéi)保證反應能(néng)均勻而較快(kuài)的進行,提高效率,通常在反應釜中裝有相應的攪拌裝置,於(yú)是便帶來傳動軸的動密封及防止(zhǐ)泄漏的問題(tí)。
五(wǔ)、反應(yīng)釜的工作(zuò)反應釜多屬間隙操作,有時為(wéi)保證產品質量,每批出料後都需進(jìn)行清洗;釜頂裝有快開人孔及手(shǒu)孔,便於取樣、測體積、觀察反應情況和進入設備內部檢修。
六、化工生產對反應釜的要求和發展趨勢:
1、大容積化,這是增加產量、減少批量生產之間的質量誤差、降低產品(pǐn)成本的有效(xiào)途徑和發展趨(qū)勢。染料生(shēng)產(chǎn)用反(fǎn)應釜國內多為6000L以下,其它行業(yè)有的達30m³;國外在染料行業(yè)有20000~40000L,而其它行業可達120m³。
2、反應釜的攪拌器,已由單一攪拌器發展到用雙(shuāng)攪(jiǎo)拌器或外加泵強製循環。反應釜發展趨勢除了裝有攪拌器外,尚使釜體沿水平(píng)線旋轉(zhuǎn),從而提高反應速度。
3、以生(shēng)產自動化和連(lián)續化代替笨重的間隙手工操作(zuò),如采用程序控製,既可保證穩定生產,提高產品質量,增加收益,減輕體力勞動,又可消除對環(huán)境(jìng)的汙染。
4、合(hé)理地利(lì)用熱能,選擇最佳的工藝操作條件,加強保溫措施(shī),提高傳熱效率,使熱損失降至最低限度,餘熱(rè)或反應後產生的熱能充分地綜合利用。熱管(guǎn)技術的應用,將是今後反應釜發展趨勢(shì)。