化工反應器講課稿

化工(huàgōng)反應器第一頁，共21頁。要求(yāoqiú)掌握的內(nèi)容了解反應器的分類(fēnlèi)、作用、控制參數(shù)和結(jié)構(gòu)，重點掌握反應器的結(jié)構(gòu)。熟練掌握攪拌機械的基本知識、結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握攪拌軸密封的作用、原理。掌握反應器的熱交換形式，并能聯(lián)系實際。熟練掌握反應器運行操作過程中的維護和保養(yǎng)工作。第二頁，共21頁?；?huàgōng)反應器反應器的結(jié)構(gòu)型式及分類槽型反應器：主要用于液相均相、液相非均相或氣液相反應?？砷g歇操作，也可連續(xù)操作。管式反應器：用于氣相或液相連續(xù)反應，由于管子能承受(chéngshòu)很大壓力，用于加壓下的反應尤為適合。塔式反應器：廣泛用于氣－液相、液－液相反應。第三頁，共21頁。固定床反應器：流體通過靜態(tài)催化劑顆粒進行反應的反應器，多用于氣－固相反應，一般固體為催化劑，氣體為反應物料。流化床反應器：主要用于氣－固相催化反應。固體在流化床內(nèi)呈流化狀態(tài)(zhuàngtài)。聯(lián)系實際你車間有哪些類型的反應器呢？第四頁，共21頁。槽式反應器槽式反應器（反應釜）的構(gòu)成：由殼體、攪拌器和換熱裝置組成(zǔchénɡ)。反應釜的分類：鋼制反應釜：（Q２３５或容器鋼16MnR）其上有人孔、手孔、工藝接管等。根據(jù)操作溫度、壓力考慮其加熱方式，多為夾套加熱。特點：制造簡單，造價費用低，維護檢修方便，應用范圍廣。第五頁，共21頁。鑄鐵反應釜：對堿性物料有一定抗力，壁溫低于２５°C，內(nèi)壓低于０.６MPa。搪瓷(tángcí)反應器：耐腐蝕：耐各種酸，但對氫氟酸和含氟介質(zhì)及溫度大于１８０°C的濃硫酸和強堿不適合。耐熱性：允許在－３０——＋２４０°C范圍使用，耐熱溫差小于１２０°C，耐冷溫差小于１１０°C。耐沖擊性能差。第六頁，共21頁。反應釜的特點(tèdiǎn)結(jié)構(gòu)基本相同：除有釜體外，還有傳動裝置、攪拌器、和加熱或冷卻裝置等，以改善傳熱(chuánrè)條件，使反應溫度控制得比較均勻，并強化傳質(zhì)過程。操作壓力較高：釜內(nèi)的壓力是由化學反應產(chǎn)生或由溫度升高形成，壓力波動大，有時操作不穩(wěn)定，壓力突然增高要超過正常壓的幾倍。第七頁，共21頁。操作溫度高：化學反應需要在一定的溫度下進行，所以反應釜既承受壓力又承受溫度。均有相應的攪拌器：為保證反應均勻快速的進行，提高效率，因此在反應釜中都裝有相應的攪拌器，這樣(zhèyàng)就帶來傳動軸的動密封和防止泄露的問題。多屬間歇操作：釜頂裝有快裝人孔和手孔、視鏡，便于取樣、觀察反應情況，和進入設備檢修。第八頁，共21頁。反應釜的結(jié)構(gòu)(jiégòu)第九頁，共21頁。第十頁，共21頁。攪拌(jiǎobàn)機械以液體為主與其它(qítā)液體、固體或氣體物料的混合操作稱為攪拌。攪拌的作用：增加反應的速率或強化物質(zhì)的傳遞。強化傳熱的過程。保證料液的均勻。第十一頁，共21頁。攪拌器的常用類型(lèixíng)：槳式攪拌器：由槳葉、鍵、軸環(huán)、豎軸所組成。攪拌轉(zhuǎn)速較低（２０－８０r／min），消耗功率大。適用于流動性大，粘度小的液體物料，也適用于纖維狀和結(jié)晶狀的溶解液。第十二頁，共21頁?？蚴胶湾^式：攪拌(jiǎobàn)直徑大，５０－７０r／min，因與釜壁間隙小，有利于傳熱過程，適用范圍廣，且有利于傳質(zhì)。推進式攪拌(jiǎobàn)器：常用鑄造法制作，有兩個槳葉，第一個安裝在反應器的上部，把液體和氣體往下壓。第二個安裝在下部，把液體往上推，攪拌(jiǎobàn)上下翻騰效果好。轉(zhuǎn)速范圍：３００－６００r／min。第十三頁，共21頁。渦輪式攪拌器：分平呈和彎呈兩種，當量濃度消耗不大時，攪拌效率高。適用于乳濁液、懸浮液。轉(zhuǎn)速范圍：３００－６００r／min。特殊攪拌器：（螺帶攪拌器）直徑很大，與釜壁間隙(jiànxì)小，攪拌能不斷的將壁上物體刮下來。它適用于高粘度、低轉(zhuǎn)速的情況。第十四頁，共21頁。

攪拌器的選用：根據(jù)容積大小選用；根據(jù)粘度(zhāndù)大小選用；根據(jù)工藝要求的攪拌速度選用；根據(jù)加熱方式選用。聯(lián)系實際說說你車間反應器采用何種形式的攪拌。為何要采用這種攪拌。第十五頁，共21頁。密封(mìfēng)裝置填料密封：（靜密封）由填料箱、填料、油環(huán)、襯套、壓蓋和壓緊螺栓組成。優(yōu)點：便宜、裝折方便。不足：容易(róngyì)泄露，壓緊力過大時磨擦力大，要定期添加潤滑油。機械密封：由彈簧加荷裝置、動環(huán)、靜環(huán)、輔助密封圈組成。第十六頁，共21頁。工作原理：機械密封有四個密封面，靜環(huán)座與設備(shèbèi)之間的密封為靜密封，采用一般墊片。靜環(huán)與靜環(huán)之間的密封為靜密封，采用彈性材料的密封圈。動環(huán)與軸或軸套之間的密封為相對靜密封，常采用“O”型圈來密封動環(huán)與靜環(huán)之間的密封為動密封，依靠彈簧加荷裝置和介質(zhì)壓力，使這兩個光潔、平直的端面緊密結(jié)合，端面間維持一層極薄的流體膜，而達到密封。第十七頁，共21頁。靜密封(mìfēng)：靜環(huán)座與設備彈簧座彈簧壓蓋動環(huán)靜環(huán)靜環(huán)壓蓋釜頂法蘭靜：靜環(huán)與靜環(huán)座動：動環(huán)與靜環(huán)相對靜密封：動環(huán)與軸第十八頁，共21頁。反應釜的熱交換形式(xíngshì)水加熱：（敞開式、密閉式）由循環(huán)泵、水槽、管道及控制閥門的調(diào)節(jié)器組成。反應釜外表焊上蛇管，蛇管與釜壁有間隙，導致熱阻增加，傳熱(chuánrè)效果降低。熱氣加熱：加熱溫度T<１００°C，可采用飽和蒸汽加熱。其它介質(zhì)加熱：工藝要求必須在高溫下工作，或欲避免采用高壓系統(tǒng)，可用其它介質(zhì)代替水。電感加熱：前三種方法由于溫度變化幅度大，易產(chǎn)生溫差應力，電感加熱可避免。第十九頁，共21頁。維護(wéihù)要點傳動裝置要求潤滑良好、無振動、無泄露，長期穩(wěn)定運行。定期檢查攪拌器腐蝕情況，有無裂紋、變形、松脫。反應在運行中嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，禁止超溫超壓按工藝指標控制夾套及反應器的溫度。避免溫差應力與內(nèi)應力疊加，使設備產(chǎn)生(chǎnshēng)應變。要嚴格控制配料