化学反应,无处不在!!当我们站在蔚蓝的天空下,呼吸着新鲜的空气,化学反应便已经发生了,我们吸入的O2变成了CO2,我们人体便是这反应的“反应器“。关于反应器你想知道些什么?

反应器是化学反应的载体,为反应提供必要的空间和条件,只要有反应的地方,反应器便必不可少。化工厂里的反应器更是多种多样。

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(1)

今天小七为大家带来了釜式反应器的反应原理,结构组成,一起来看看吧!

釜式反应器也称槽式、锅式反应器。反应原理如图所示:

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(2)

釜式反应器的分类

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(3)

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,便可用电来加热反应。前三种方法获得高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,危险性不高,成本费用较低,但操作费用较其它加热方法高,热效率在85%以下,因此适用于加热温度在400℃以下和电能价格较低的地方。

5碳钢反应釜

适用于不含腐蚀性液体的环境,比如某些油品的加工。

6不锈钢反应釜

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(4)

7搪玻璃反应釜

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(5)

是将含高二氧化硅的玻璃,衬在钢制容器的内表面,经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。因此搪玻璃反应釜具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点,是一种优良的耐腐蚀设备。

8钢衬反应釜

用钢材做基体进行衬里,比如外面一层钢管,里面可以衬上橡胶,塑料等,以实现纯钢材无法避免的问题,如腐蚀介质,高温或低温介质。常见的有钢衬PE反应釜、钢衬ETFE反应釜等。

钢衬PE反应釜,内衬材料是聚乙烯,适用液态的食品以及及药品的提炼。

钢衬ETFE反应釜,内衬材料是乙烯-四氟乙烯共聚物。这种反应釜防腐性能极其优良,能抗各种浓度的酸、碱、盐、强氧化剂、有机化合物及其它具有强腐蚀性的化学介质。

釜式反应器的结构

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(6)

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(7)

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(8)

釜式反应器主要由釜体、传热装置、搅拌装置、传动装置、轴封装置及各种工艺接管组成。

1釜体

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(9)

釜体提供反应所需空间。由壳体和上、下封头组成,其高与直径之比一般在1-3之间。在加压操作时,上、下封头多为半球形或椭球形;而在常压操作时,上、下封头可做成平盖。为了放料方便,下底也可做成锥型。

2传热装置

传热装置,作用是满足反应所需温度,其种类多种多样。

夹套传热

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(10)

夹套是指在容器壁外面加上的一个外套。可通过加入热介质如蒸气、热水或热油等来加热容器内(或管道内)物料,也可通入冷却介质如冷却水或其他冷却流体来冷却容器内(或管道内)的物料。

蛇管传热

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(11)

适用于传热面积大,单靠夹套传热面积不能满足要求的反应釜,或者反应器内衬有橡胶的反应釜。

列管传热

对于大型反应釜,需高速传热时,可在釜内安装列管换热器。其具有换热面积大,传热效果好,结构简单,操作弹性大的优点。

外部循环式传热

当夹套和蛇管传热面积不能满足工艺要求,或者无法在反应器内安装蛇管、夹套,而传热面积不能满足工艺要求时,可以通过泵将反应器内的料液抽出,经外部换热器换热后再循环回反应器中。

回流冷凝式传热

将反应器内产生的蒸汽通过外部冷凝器加以冷凝,冷凝液返回反应器中。

3搅拌装置

包括搅拌器、搅拌轴等。

搅拌器:推动静止的液料运动,维持搅拌过程所需的流体流动状态,以达到搅拌的目的。搅拌器的种类有很多,下图为常见的搅拌器样式。

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(12)

搅拌装置的选型

1、按物料粘度选型

2、按搅拌目的选型

4传动装置

作用是提供搅拌的动力。

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(13)

反应釜需要电动机和传动装置来驱动,搅拌器传动装置一般安放在釜体的顶部,通常采用立式布置,如图所示。电动机的转速较高,通过减速机可将转速降至工艺要求的搅拌转速,再通过联轴器带动搅拌轴转动。

5轴封装置

作用是保证工作时形成密封条件,阻止介质向外泄露的装置。可分为填料箱密封和机械密封。

填料箱密封

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(14)

结构:由衬套、填料箱体、填料环、压盖、压紧螺栓等组成。

原理:被装填在搅拌轴和填料函之间环形间隙中的填料,在压盖压力的作用下,沿搅拌轴表面会产生径向压紧力。填料中的润滑剂在径向压紧力的作用下被挤出,在搅拌轴的表面形成一层极薄的液膜。这层液膜一方面使搅拌轴得到润滑,另一方面起到阻止设备内流体漏出或外部流体渗入的作用,而达到轴向密封的目的。

机械密封

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(15)

机械密封是一种比较新型的密封结构。它的泄漏量少,使用寿命长,摩擦功率损耗小,轴或轴套不受磨损,耐振性能好,常用于高低温、易燃易爆有毒介质的场合。但结构复杂,密封环加工精度要求高,安装技术要求,装拆不方便,成本高。

密封装置使用条件

  1. 通常在常压或低压条件下采用填料密封,一般使用压力小于2公斤。

  2. 在一般中等压力或抽真空情况会采用机械密封,一般压力为负压或40公斤。

  3. 在高压或介质挥发性高得情况下会采用磁力密封,一般压力超过14公斤以上。

  4. 除了磁力密封均采用水降温外,其他密封形式在超过120度以上会增加冷却水套。

6工艺接管

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釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(17)

釜式反应器工作原理图解(关于釜式反应器)(18)

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