反应釜的相关知识

反应釜的相关知识
反应釜常用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等行业，用以完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程的反应设备。压反应釜，一般是指1.6MPa以下的反应釜。由于工艺条件和介质的不同，反应釜的材料选择及结构也不尽相同，但基本组成是相同的，它包括传动装置、传热和搅拌装置、釜体（上盖、筒体、釜底）、工艺接管等。设备的外观尺寸，一般取反应釜有效度Hgz/反应釜内径Di=1.0~1.2，如果Hgz/Di＞1.5，则需增设桨叶数。桨叶直径di通常取1/3/Di，上、下桨叶的间距应略大于桨径。在设备的结构上设置必要的传热和搅拌装置是为了强化反应过程。反应釜体普遍采用钢制（或衬里）、铸铁或搪玻璃。
反应釜所用的材料、搅拌装置、加热方法、轴封结构、容积大小、温度、压力等各有异同、种类很多，它们的基本特点分述如下：
一、结构
反应釜结构基本相同，除有反应釜体外，还有传动装置、搅拌和加热（或冷却）装置等，可改善传热条件，使反应温度控制得比较均匀，并不强化传质过程。
二、操作压力
反应釜操作压力较。釜内的压力是化学反应产生或由温度升而形成，压力波动较大，有时操作不稳定，突然的压力升可能超过正常压力的几倍，因此，大部分反应釜属于受压容器。
三、操作温度
反应釜操作温度较，通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行，所以反应釜既承受压力又承受温度。获得温的方法通常有以下几种：
1、水加温
要求温度不时可采用，其加热系统有敞开式和密闭式两种。敞开式较简单，它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成，当采用压水时，设备机械强度要求，反应釜外表面焊上蛇管，蛇管与釜壁有间隙，使热阻增加，传热效果降。
2、蒸汽加热
加热温度在100℃以下时，可用一个大气压以下的蒸汽来加热；100~180℃范围内，用饱和蒸汽；当温度更时，可采用压过热蒸汽。
3、用其它介质加热
若工艺要求必须在温下操作或欲避免采用压的加热系统时，可用其它介质来代替水和蒸汽，如矿物油（275～300℃）、联苯醚混合剂（沸点258℃）、熔盐（140～540℃）、液态铅（熔点327℃）等。
4、电加热
将电阻丝缠绕在反应釜筒体的绝缘层上，或安装在离反应釜若干距离的特设绝缘体上，因此，在电阻丝与反应釜体之间形成了不大的空间间隙。
前三种方法获得温均需在釜体上增设夹套，由于温度变化的幅度大，使釜的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力。采用电加热时，设备较轻便简单，温度较易调节，而且不用泵、炉子、烟囱等设施，开动也非常简单，危险性不，成本费用较，但操作费用较其它加热方法，热效率在85%以下，因此适用于加热温度在400℃以下和电能价格较的地方。
四、搅拌结构
在反应釜中通常要进行化学反应，为保证反应能均匀而较快的进行，提率，通常在反应釜中装有相应的搅拌装置，于是便带来传动轴的动密封及防止泄漏的问题。
五、反应釜的工作
反应釜多属间隙操作，有时为保证产品质量，每批出料后都需进行清洗；釜顶装有快开人孔及手孔，便于取样、测体积、观察反应情况和进入设备内部检修。
六、化工生产对反应釜的要求和发展趋势
1、大容积化，这是增加产量、减少批量生产之间的质量误差、降产品成本的有效途径和发展趋势。染料生产用反应釜国内多为6000L以下，其它行业有的达30m³；国外在染料行业有20000～40000L，而其它行业可达120 m³。
2、反应釜的搅拌器，已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。国外，除了装有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提反应速度。
3、以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如采用程序控制，既可保证稳定生产，提产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消除对环境的污染。
4、合理地利用热能，选择zui的工艺操作条件，加强保温措施，提传热效率，使热损失降至zui限度，余热或反应后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用，将是今后发展的方向