任务0102 乙酸丁酯反应器结构及材质的选择

任务0102

乙酸丁酯反应器结构及材质的选择釜式反应器的结构与材质

《化学反应过程与设备》主讲教师：张聪任务布置任务引入任务要点：（1）画出乙酸丁酯反应器的结构示意图并说明各部分作用；（2）总结反应器常用的材质种类及其特点、应用；（3）简要分析反应物系特点，合理选择反应器材质；青职化工厂接到生产乙酸丁酯的订单，该厂拟采用乙酸和丁醇生产乙酸丁酯，年产量1000吨。反应在恒温条件下进行，温度为373K，进料比为乙酸:丁醇=1:5(mol)，以少量硫酸作催化剂。本次任务：确定完成生产任务所需的反应器结构和材质。

釜式反应器是生产中广泛采用的反应器。它可用来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。如非均相液相、液固相、气液相、气液固相等。请观看视频，初步了解反应釜内外部结构等。釜式反应器(液相或以液相为主的化学反应过程)釜式反应器（视频资料）1-釜式反应器的结构

通过再次观看这一视频，请同学们关注以下内容：通过外观展示，你了解到的结构部件有哪些？其内部结构展示了哪些部件？原理展示中提到的搅拌的作用是什么？釜壁夹套又是用来作什么的？釜式反应器(液相或以液相为主的化学反应过程)1-釜式反应器的结构

总结视频中的内容：外观展示：反应物料出口、冷凝水出口（冷却水进口）、电动机、搪玻璃罐盖、夹层体、人孔、温度计套管固定装置、液位计、蒸汽进口（冷却水出口）；内部结构展示：温度计套管、叶轮式搅拌器、轴；釜式反应器1-釜式反应器的结构

总结视频中的内容：3.原理展示：搅拌釜聚合反应器依靠搅拌器使物料连续不停地运动，迅速导出聚合热。保持非均相聚合中悬浮粒子在液相介质中稳定悬浮。釜壁夹套在没有反应时提供热量使之达到反应起始温度。反应开始后通入冷却介质，将反应热带走。釜式反应器1-釜式反应器的结构釜式反应的结构

釜式反应器的结构,主要由壳体、搅拌装置、轴封和换热装置四大部分组成。1-釜式反应器的结构(一)壳体结构：

包括筒体、底、盖（或称封头）、手孔或人孔、视镜及各种工艺接管口等。1.筒体作用：主要用来提供容积，是完成介质的物理、化学反应的容器。筒体下封头（底）上封头（盖）1-釜式反应器的结构平面形：适用于常压或压力不高时；碟形：应用较广。球形：适用于高压场合；椭圆形：应用较广。锥形：适用于反应后物料需要分层处理的场合。2.封头筒体下封头（底）上封头（盖）1-釜式反应器的结构3.手孔、人孔：安装和检修设备的内部构件。4.视镜：观察设备内部物料的反应情况，也作液面指示用5.其它工艺接管进料管：伸向釜内成对45切口指向中央。出料管：下出料管；上出料管：管子设在最低处并成对45角仪表接管：测P、T、取样等

1-釜式反应器的结构5.安全装置:

安全阀和爆破片（工作原理及对比）

安全阀工作原理（视频资料）0102-2釜式反应器的壳体结构5.安全装置:

安全阀和爆破片（工作原理及对比）

安全阀工作原理（视频资料）0102-2釜式反应器的壳体结构(二)搅拌装置：

典型的机械搅拌装置1-釜体；2-搅拌器；3-加料管；4-电机；5-减速箱；6-温度计套；7-挡板；8-搅拌轴1-釜式反应器的结构(三)密封装置：工业上常用的密封方式有两种，填料密封和机械密封。填料密封是利用压盖把填料压紧在搅拌轴上，通过填料的变形阻止物料的泄露。特点：价格低廉、使用方便、填料要求有比较大的弹性、导热性能和耐磨性能，可配备冷却装置。1-釜式反应器的结构(三)密封装置：2.机械密封：机械密封由动环、静环、弹簧加荷装置及辅助密封圈四个部分组成。由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上，当轴旋转时，弹簧座，弹簧，弹簧压板，动环等零件随轴一起旋转，而静环则固定在座架上静止不动，动环与静环相接触的环形密封端面阻止了物料的泄露。机械密封结构较复杂，但密封效果非常好。1-釜式反应器的结构(四)换热装置：夹套式；蛇管式；列管式；外部循环式；回流冷凝式；电加热式1-釜式反应器的结构釜式反应的结构

釜式反应器的结构,主要由壳体、搅拌装置、轴封和换热装置四大部分组成。1-釜式反应器的结构工业上的材质钢材铸铁搪玻璃钢制反应釜铸铁反应釜搪玻璃反应釜2-釜式反应器的材质工业上的材质钢材铸铁搪玻璃钢制反应釜铸铁反应釜搪玻璃反应釜2-釜式反应器的材质钢制反应釜容器钢：易于加工

维护检修方便不耐酸性介质腐蚀不锈钢：耐一般酸性腐蚀镜面抛光不锈钢：高粘度物料反应过程（PET生产-聚合反应）不锈钢反应釜

stainlesssteelreactor2-釜式反应器的材质工业上的材质钢材铸铁搪玻璃钢制反应釜铸铁反应釜搪玻璃反应釜2-釜式反应器的材质铸铁反应釜铸铁：含碳量2%以上的铁碳合金价格便宜不耐酸性腐蚀应用于磺化、硝化、氯化、缩合、硫酸增浓等特殊化工反应过程2-釜式反应器的材质工业上的材质钢材铸铁搪玻璃钢制反应釜铸铁反应釜搪玻璃反应釜2-釜式反应器的材质

搪玻璃反应釜搪瓷锅：碳钢内表面涂上含有二氧化硅的玻璃釉，900℃高温焙烧，形成玻璃搪层。不耐硬物冲击（避免硬物冲击和硬物掉落釜内）不耐大温差（不要频繁使物料温度变化过大，缩短寿命）抗腐蚀（无机酸、有机酸、有机溶剂。弱碱），适用于卤化反应、盐酸硫酸硝酸存在的反应。搪玻璃反应釜

Glassliningreactor2-釜式反应器的材质总结

工业上的材质钢材铸铁搪玻璃钢制反应釜铸铁反应釜搪玻璃反应釜容器钢：易于加工

维护检修方便不耐酸性介质腐蚀不锈钢：耐一般酸性腐蚀镜面抛光不锈钢：高粘度物料反应过程（PET生产-聚合反应）铸铁：含碳量2%以上的铁碳合金价格便宜不耐酸性腐蚀应用于磺化、硝化、氯化、缩合、硫酸增浓等特殊化工反应过程搪瓷锅：碳钢内表面涂上含有二氧化硅的玻璃釉，900℃高温焙烧，形成玻璃搪层。不耐硬物冲击（避免硬物冲击和硬物掉落釜内）不耐大温差（不要频繁使物料温度变化过大，缩短寿命）抗腐蚀（无机酸、有机酸、有机溶剂。弱碱），适用于卤化反应、盐酸硫酸硝酸存在的反应。2-釜式反应器的材质

低压釜（1.6MPa以下）高压釜（10MPa以上）按操作压力分类简单动密封静密封结构的磁力搅拌釜实现密封和釜的一体化保证全釜密封没有泄露极毒、有味道、易燃易爆的反应过程3-釜式反应器的其他分类低压釜（1.6MPa以下）高压釜（10MPa以上）按操作压力分类静密封结构的磁力搅拌釜实现密封和釜的一体化保证全釜密封没有泄露极毒、有味道、易燃易爆的反应过程

高压反应釜

high-pressurereactor3-釜式反应器的其他分类任务要点：（1）画出乙酸丁酯反应器的结构示意图并说明各部分作用；（2）总结反应器常用的材质种类及其特点、应用