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。
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高。釜内的压力是化学反应产生或由温度升高而形成,压力波动较大,有时操作不稳定,突然的压力升高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高,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。获得高温的方法通常有以下几种:
1、水加温要求温度不高时可采用,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,当采用高压水时,设备机械强度要求高,反应釜外表面焊上蛇管,蛇管与釜壁有间隙,使热阻增加,传热效果降低。
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;当温度更高时,可采用高压过热蒸汽。3、用其它介质加热若工艺要求必须在高温下操作或欲避免采用高压的加热系统时,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。
四、反应釜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,提高效率,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、降低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30m?;国外在染料行业有20000~40000L,而其它行业可达120m?。
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。反应釜发展趋势除了装有搅拌器外,尚使釜体沿水平线旋转,从而提高反应速度。
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,提高产品质量,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,选择较佳的工艺操作条件,加强保温措施,提高传热效率,使热损失降至最低限度,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,将是今后反应釜发展趋势。
反应釜其实就是有物理或化学反应的不锈钢容器,根据不同的工艺条件需求进行容器的结构设计与参数配置,设计条件、过程、检验及制造、验收需依据相关技术标准,以实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配反应功能。
企业或者个人购买反应釜的时候,要做到选择的正确性,下面就反应釜的选型简单介绍一下:
1、反应釜的容积:不锈钢反应釜容积可根据客户需要,设计成50,100,300,500,1000,2000L...等容积;
2、反应釜所需要达到的反应压力:客户如只是供常压条件反应使用,可选购常规不锈钢反应釜,如需在高压条件下使用,则须选购高压不锈钢反应釜;
3、反应达到的温度;
4、客户所生产物料的粘稠度及酸碱度:生产物料的粘稠度与反应釜搅拌器存在直接关系,如果生产物料的粘稠度高,所需的反应釜搅拌器的搅拌扭矩就大,反之则小。生产物料的酸碱度则与反应釜的材质有直接的关系,选用不同的材质,存在不同的耐酸碱程度;
5、加热方式:反应釜加热方式有电加热,蒸汽,导热油等加热方式。在选择加热方式时,应根据生产物料的要求而定,不同的加热方式所能够达到的温度各有不同。
为了让大家在选购不锈钢反应釜的时候能更明了清楚,下面我们对反应釜搅拌器的选用再着重介绍一下。
1、根据被搅拌液体容积的大小选用搅拌器的型式;
2、根据被搅拌液体的黏度大小选用;
3、根据工艺要求的搅拌速度选用,快速搅拌实现液体混合搅拌或形成稳定固体颗粒悬浮液搅拌时应选用涡轮式搅拌器或螺旋桨式搅拌器为宜;
4、反应釜容积大于500m3时,采用侧入式,叶轮以螺旋桨式搅拌器为佳;
5、根据传热方式考虑,夹套给热以锚式搅拌器为宜;槽内设盘管的给热结构应选用螺旋桨式搅拌器或涡轮式搅拌器。
反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究,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的容器.反应釜属于非标产品,客户要求不一样,参数也会不一样,因此在采购过程中要首先确认反应釜的参数(反应过程中的压力、温度、材质、加热方式、密封形式等)其中决定价格的主要部分是材质和、压力,压力越高板厚就会增加,材质主要与反应釜内的反应介质有关。
1、避免水、反应釜介质相混合共输,避免不同介质混合共输,避免液体介质、油气与压缩空气共输,储罐要即使脱水,特别注意进料前要脱水;
2、跨接。浮顶罐的浮顶与罐壁要跨接。管线与阀门、流量计、过滤器、泵、罐使用了绝缘材料或腐蚀的时候要跨接。
3、接地。储罐、孤立体要接地,可以防雷接地公用接地体。
4、控制介质注入方式。应从储罐底部注入介质,尽量避免从储罐顶部注入介质。如果缺失要从储罐顶部注入介质,管道的排出口应插入罐内的深度应为距离罐底200mm;
5、控制介质流速。流速越大就越容易产生静电。反应釜油品在管道内的安全流速v=0.8(1/d)1/2的(d是管道直径,V代表平均流速)。
6、充入惰性保护气体。在罐内,充入氮气保护,使罐内氮含量降低,罐内油面上就不能形成爆炸性混合气体,即使罐内产生静电放电火花,也能保证储罐安全;
7、加入抗静电添加剂。加入抗静电添加剂,大大增加了介质的导电率,使介质内部的静电荷不能积聚,很快通过跨接荷接地向大地泄漏。
8、安装静电消除器。在管道末端安装静电消除器,相管道中注入与油品中电荷极性相反的电荷,实现电荷中和,消除静电。
9、安装静电缓和器。反应釜在过滤器之后,流体进入储罐前的位置安装静电缓和器。
10、反应釜控制人体静电产生和消除人体静电。上罐人员(取样、计量等)要先触摸人体静电装置。要穿防静电服。
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