化工反应器讲课稿

化工(huàgōng)反应器第一页，共21页。要求(yāoqiú)掌握的内容了解反应器的分类(fēnlèi)、作用、控制参数和结构，重点掌握反应器的结构。熟练掌握搅拌机械的基本知识、结构和工作原理。掌握搅拌轴密封的作用、原理。掌握反应器的热交换形式，并能联系实际。熟练掌握反应器运行操作过程中的维护和保养工作。第二页，共21页。化工(huàgōng)反应器反应器的结构型式及分类槽型反应器：主要用于液相均相、液相非均相或气液相反应。可间歇操作，也可连续操作。管式反应器：用于气相或液相连续反应，由于管子能承受(chéngshòu)很大压力，用于加压下的反应尤为适合。塔式反应器：广泛用于气－液相、液－液相反应。第三页，共21页。固定床反应器：流体通过静态催化剂颗粒进行反应的反应器，多用于气－固相反应，一般固体为催化剂，气体为反应物料。流化床反应器：主要用于气－固相催化反应。固体在流化床内呈流化状态(zhuàngtài)。联系实际你车间有哪些类型的反应器呢？第四页，共21页。槽式反应器槽式反应器（反应釜）的构成：由壳体、搅拌器和换热装置组成(zǔchénɡ)。反应釜的分类：钢制反应釜：（Q２３５或容器钢16MnR）其上有人孔、手孔、工艺接管等。根据操作温度、压力考虑其加热方式，多为夹套加热。特点：制造简单，造价费用低，维护检修方便，应用范围广。第五页，共21页。铸铁反应釜：对碱性物料有一定抗力，壁温低于２５°C，内压低于０.６MPa。搪瓷(tángcí)反应器：耐腐蚀：耐各种酸，但对氢氟酸和含氟介质及温度大于１８０°C的浓硫酸和强碱不适合。耐热性：允许在－３０——＋２４０°C范围使用，耐热温差小于１２０°C，耐冷温差小于１１０°C。耐冲击性能差。第六页，共21页。反应釜的特点(tèdiǎn)结构基本相同：除有釜体外，还有传动装置、搅拌器、和加热或冷却装置等，以改善传热(chuánrè)条件，使反应温度控制得比较均匀，并强化传质过程。操作压力较高：釜内的压力是由化学反应产生或由温度升高形成，压力波动大，有时操作不稳定，压力突然增高要超过正常压的几倍。第七页，共21页。操作温度高：化学反应需要在一定的温度下进行，所以反应釜既承受压力又承受温度。均有相应的搅拌器：为保证反应均匀快速的进行，提高效率，因此在反应釜中都装有相应的搅拌器，这样(zhèyàng)就带来传动轴的动密封和防止泄露的问题。多属间歇操作：釜顶装有快装人孔和手孔、视镜，便于取样、观察反应情况，和进入设备检修。第八页，共21页。反应釜的结构(jiégòu)第九页，共21页。第十页，共21页。搅拌(jiǎobàn)机械以液体为主与其它(qítā)液体、固体或气体物料的混合操作称为搅拌。搅拌的作用：增加反应的速率或强化物质的传递。强化传热的过程。保证料液的均匀。第十一页，共21页。搅拌器的常用类型(lèixíng)：桨式搅拌器：由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。搅拌转速较低（２０－８０r／min），消耗功率大。适用于流动性大，粘度小的液体物料，也适用于纤维状和结晶状的溶解液。第十二页，共21页。框式和锚式：搅拌(jiǎobàn)直径大，５０－７０r／min，因与釜壁间隙小，有利于传热过程，适用范围广，且有利于传质。推进式搅拌(jiǎobàn)器：常用铸造法制作，有两个桨叶，第一个安装在反应器的上部，把液体和气体往下压。第二个安装在下部，把液体往上推，搅拌(jiǎobàn)上下翻腾效果好。转速范围：３００－６００r／min。第十三页，共21页。涡轮式搅拌器：分平呈和弯呈两种，当量浓度消耗不大时，搅拌效率高。适用于乳浊液、悬浮液。转速范围：３００－６００r／min。特殊搅拌器：（螺带搅拌器）直径很大，与釜壁间隙(jiànxì)小，搅拌能不断的将壁上物体刮下来。它适用于高粘度、低转速的情况。第十四页，共21页。

搅拌器的选用：根据容积大小选用；根据粘度(zhāndù)大小选用；根据工艺要求的搅拌速度选用；根据加热方式选用。联系实际说说你车间反应器采用何种形式的搅拌。为何要采用这种搅拌。第十五页，共21页。密封(mìfēng)装置填料密封：（静密封）由填料箱、填料、油环、衬套、压盖和压紧螺栓组成。优点：便宜、装折方便。不足：容易(róngyì)泄露，压紧力过大时磨擦力大，要定期添加润滑油。机械密封：由弹簧加荷装置、动环、静环、辅助密封圈组成。第十六页，共21页。工作原理：机械密封有四个密封面，静环座与设备(shèbèi)之间的密封为静密封，采用一般垫片。静环与静环之间的密封为静密封，采用弹性材料的密封圈。动环与轴或轴套之间的密封为相对静密封，常采用“O”型圈来密封动环与静环之间的密封为动密封，依靠弹簧加荷装置和介质压力，使这两个光洁、平直的端面紧密结合，端面间维持一层极薄的流体膜，而达到密封。第十七页，共21页。静密封(mìfēng)：静环座与设备弹簧座弹簧压盖动环静环静环压盖釜顶法兰静：静环与静环座动：动环与静环相对静密封：动环与轴第十八页，共21页。反应釜的热交换形式(xíngshì)水加热：（敞开式、密闭式）由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器组成。反应釜外表焊上蛇管，蛇管与釜壁有间隙，导致热阻增加，传热(chuánrè)效果降低。热气加热：加热温度T<１００°C，可采用饱和蒸汽加热。其它介质加热：工艺要求必须在高温下工作，或欲避免采用高压系统，可用其它介质代替水。电感加热：前三种方法由于温度变化幅度大，易产生温差应力，电感加热可避免。第十九页，共21页。维护(wéihù)要点传动装置要求润滑良好、无振动、无泄露，长期稳定运行。定期检查搅拌器腐蚀情况，有无裂纹、变形、松脱。反应在运行中严格执行操作规程，禁止超温超压按工艺指标控制夹套及反应器的温度。避免温差应力与内应力叠加，使设备产生(chǎnshēng)应变。要严格控制配料