反应釜介绍( 反应釜的结构和工作原理)

2021-10-19 14:39:48发布

  反应釜是一种实现反应过程的设备,用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。釜内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时,可在反应釜壁处设置夹套,或在釜内设置换热面,也可通过外循环进行换热。


  1、间歇式反应釜


  操作灵活,易于适应不同操作条件和产品品种,适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。间歇釜的缺点是:需有装料和卸料等辅助操作,产品质量也不易稳定。但有些反应过程,如一些发酵反应和聚合反应,实现连续生产尚有困难,至今还采用间歇釜。


  间歇操作反应器系将原料按一定配比一次加入反应器,待反应达到一定要求后,一次卸出物料。连续操作反应器系连续加入原料,连续排出反应产物。当操作达到定态时,反应器内任何位置上物料的组成、温度等状态参数不随时间而变化。半连续操作反应器也称为半间歇操作反应器,介于上述两者之间,通常是将一种反应物一次加入,然后连续加入另一种反应物。反应达到一定要求后,停止操作并卸出物料。


  间歇反应器的优点是设备简单,同一设备可用于生产多种产品,尤其适合于医药、染料等工业部门小批量、多品种的生产。另外,间歇反应器中不存在物料的返混,对大多数反应有利。缺点是需要装卸料、清洗等辅助工序,产品质量不易稳定。


  2、连续式反应釜


  可避免间歇釜的缺点,但搅拌作用会造成釜内流体的返混。在搅拌剧烈、液体粘度较低或平均停留时间较长的场合,釜内物料流型可视作全混流,反应釜相应地称作全混釜。在要求转化率高或有串联副反应的场合,釜式反应器中的返混现象是不利因素。此时可采用多釜串联反应器,以减小返混的不利影响,并可分釜控制反应条件。


  大规模生产应尽可能采用连续反应器。连续反应器的优点是产品质量稳定,易于操作控制。其缺点是连续反应器中都存在程度不同的返混,这对大多数反应皆为不利因素,应通过反应器合理选型和结构设计加以抑制。


  反应釜一般都是什么配置


  反应釜可以通过对容器的结构设计与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能,被广泛用于多个领域中。反应釜的产品种类较多:


  1、按照加热/冷却方式,可分为电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等,夹套冷却和釜内盘管冷却等。加热方式的选择主要跟化学反应所需的加热/冷却温度,以及所需热量大小有关。


  2、根据釜体材质可分为碳钢反应釜、不锈钢反应釜及搪玻璃反应釜(搪瓷反应釜)、钢衬反应釜。


  2.1、碳钢反应釜


  适用范围:不含腐蚀性液体的环境,比如某些油品加工。


  2.2、不锈钢反应釜(KCFD系列高压反应釜)


  适用的范围:适用于石油、化工、医药、冶金、科研、大专院校等部门进行高温、高压的化学反应试验,用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程,对粘稠和颗粒的物质均能达到高搅拌的效果。


  2.3、搪玻璃反应釜


  适用的范围:广泛的应用在石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业。


  2.4、钢衬PE反应釜


  适用的范围:适用酸、碱、盐及大部分醇类。适用液态的食品以及及药品的提炼。是衬胶、玻璃钢、不锈钢、钛钢、搪瓷、塑焊板的理想换代品。


  2.5、钢衬ETFE反应釜


  适用的范围:防腐性能极其优良,能抗各种浓度的酸、碱、盐、强氧化剂、有机化合物及其它所有强腐蚀性化学介质。


  3、按照工作时内压可分为常压反应釜、正压反应釜,副压反应釜。


  4、按照搅拌形式,可分为桨叶式、锚桨式、框式、螺带式、涡轮式、分散盘式、组合式等。


  5、按照传热结构,可分为夹套式、外半管式、内盘管式及组合式。


  反应釜有什么危险


  1、投料失误:


  进料速度过快、进料配比失控或进料顺序错误,


  均有可能产生快速放热反应如果冷却不能同步,


  形成热量积聚造成物料局部受热分解,形成物料快速反应并产生大量危害气体发生BaoZha事故。


  2、管道泄漏:


  进料时,对于常压反应,如果放空管未打开,


  此时用泵向釜内输送液体物料时釜内易形成正压,


  易引起物料管连接处崩裂物料外泄造cheng人身伤害的灼伤事故。


  卸料时,如果釜内物料在没有冷却到规定温度时(一般要求是50℃以下)卸料,


  较高温度的物料容易变质且易引起物料溅落而烫伤操作人员。


  3、升温过快:


  釜内物料由于加热速度过快,


  冷却速率低冷凝效果差,均有可能引起物料沸腾,


  形成汽液相混合体产生压力,从放空管、汽相管等薄弱环节和安全阀、爆破片等卸压系统实施卸压冲料。


  如果冲料不能达到快速卸压的郊果,则可能引起釜体BaoZha事故的发生。


  4、维修动火:


  在釜内物料反应过程中如果在没有采取有效防范措施的情况下实施电焊、气割维修作业,


  或紧固螺栓、铁器撞击敲打产生火花一旦遇到易燃易爆的泄漏物料就可能引起火灾BaoZha事故。

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