6.2 反應(yīng)器-釜式演示稿件

2023/2/19第六章反應(yīng)器

第二節(jié)釜式反應(yīng)器

2023/2/19§2-1反應(yīng)釜基本結(jié)構(gòu)（一）基本結(jié)構(gòu)：

殼體

密封裝置

換熱裝置

傳動裝置2023/2/191、攪拌釜式反應(yīng)器的殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)：一般為碳鋼材料，筒體皆為圓筒型。釜式反應(yīng)器殼體部分的結(jié)構(gòu)包括筒體、底、蓋（或稱封頭）、手孔或人孔、視鏡、安全裝置及各種工藝接管口等。2023/2/19殼體結(jié)構(gòu)封頭：反應(yīng)釜的頂蓋，為了滿足拆卸方便以及維護(hù)檢修。平面形：適用于常壓或壓力不高時；碟形：應(yīng)用較廣。球形：適用于高壓場合；橢圓形：應(yīng)用較廣。錐形：適用于反應(yīng)后物料需要分層處理的場合。手孔、人孔：為了檢查內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件。人孔的直徑為400毫米（圓形的）或300×400毫米（橢圓形的），大部分人孔是圓形的。視鏡：觀察設(shè)備內(nèi)部物料的反應(yīng)情況，也作液面指示用。工藝接管：用于進(jìn)、出物料及安裝溫度、壓力的測定裝置。2023/2/19

將運(yùn)動由電動機(jī)傳給攪拌軸的整個機(jī)構(gòu)稱為攪拌器的傳動裝置。傳動裝置包括電機(jī)、減速器、聯(lián)軸節(jié)和攪拌軸。此裝置使攪拌器獲得動能以強(qiáng)化液體流動。

2、傳動裝置2023/2/19

3、密封裝置

在裝有攪拌器的反應(yīng)釜中，攪拌軸要從釜蓋穿出，以便和傳動裝置相連。同時還要保證軸能夠轉(zhuǎn)動。于是就產(chǎn)生了軸的轉(zhuǎn)動和反應(yīng)設(shè)備的密閉的矛盾。靜止的攪拌釜封頭和轉(zhuǎn)動的攪拌軸之間設(shè)有攪拌軸密封裝置，簡稱軸封，以防止釜內(nèi)物料泄漏。軸封主要有填料密封和機(jī)械密封兩種。2023/2/19包括箱體、填料、襯套(或油環(huán))、壓蓋和壓緊螺栓等零件組成。

填料裝卸方便，但使用壽命較短，難免微量泄漏。

a.填料密封2023/2/19機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但密封效果甚佳。b.機(jī)械密封2023/2/194、換熱裝置

換熱裝置是用來加熱或冷卻反應(yīng)物料，使之符合工藝要求的溫度條件的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)型式主要有夾套式、蛇管式、列管式、外部循環(huán)式等，也可用回流冷凝式、直接火焰或電感加熱。2023/2/19a.釜式反應(yīng)器夾套結(jié)構(gòu)2023/2/19b.蛇管式當(dāng)工藝需要的傳熱面積大，單靠夾套傳熱不能滿足要求時，或者是反應(yīng)器內(nèi)壁襯有橡膠、瓷磚等非金屬材料時，可采用蛇管、插入套管、等傳熱。蛇管浸沒在物料中，熱量損失少，且由于蛇管內(nèi)傳熱介質(zhì)流速高，它的給熱系數(shù)比夾套大很多。2023/2/19c.列管式對于大型反應(yīng)釜，需高速傳熱時，可在釜內(nèi)安裝列管式換熱器。適用于反應(yīng)物料容易在傳熱壁上結(jié)垢的場合，檢修、除垢較容易進(jìn)行?？煞譃榇怪惫苁?、指型管和D型管。2023/2/19d.外部循環(huán)式

當(dāng)反應(yīng)器的夾套和蛇管傳熱面積仍不能滿足工藝要求，經(jīng)過外部換熱器換熱后再循環(huán)回反應(yīng)器內(nèi)。

2023/2/19e.回流冷凝式

反應(yīng)在沸騰下進(jìn)行或蒸發(fā)量大的場合，使反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽通過外部的冷凝器加以冷凝。2023/2/19f.電感加熱式

利用交流電路所引起的磁通量變化在被加熱體中感應(yīng)產(chǎn)生的渦流損耗變?yōu)闊崮堋?/p>

2023/2/195、反應(yīng)釜攪拌裝置反應(yīng)釜攪拌裝置：由攪拌軸和攪拌電機(jī)組成，可以強(qiáng)化反應(yīng)的傳質(zhì)與傳熱。攪拌的目的是：①使互溶的兩種或兩種以上液體混合均勻；②形成乳濁液或懸浮液；③促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和加速物理變化過程，如促進(jìn)溶解、吸收、吸附、萃取、傳熱等過程。也能刮除沉積在器壁上的附著物，提高傳熱效率。2023/2/19

(1)攪拌器類型

常用的攪拌器有槳式、框式、錨式、旋漿式、渦輪式和螺帶式等。

2023/2/192023/2/19a.槳式攪拌器

由槳葉、豎軸組成。槳葉一般用扁鋼或不銹鋼制造，有平直型葉和折葉式。槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速較低，一般為20～80r／min。槳式攪拌器直徑取反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.35～0.8倍，槳葉不宜過長，當(dāng)反應(yīng)釜直徑很大時采用兩個或多個槳葉。槳式攪拌器主要攪拌產(chǎn)生切向流。適用于粘度小的液體物料。2023/2/19b.渦輪式攪拌器

渦輪式攪拌器分為圓盤渦輪攪拌器和開啟渦輪攪拌器；按照葉輪又可分為平直葉和彎曲葉。渦輪攪拌器速度較慢，3～10r／min。渦輪式攪拌器直徑取反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.25～0.5倍。適用于乳濁液、懸浮液等大量液體連續(xù)操作。2023/2/19c.推進(jìn)式攪拌器

推進(jìn)式攪拌器（旋槳式），攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。一般為三個葉片。攪拌器速度較快，100～600r／min。推進(jìn)式攪拌器直徑約取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di的0.2～0.5倍。上下翻騰效果良好。2023/2/19d.框式和錨式攪拌器

框式攪拌器可視為槳式攪拌器的變形，其結(jié)構(gòu)比較堅固，攪動物料量大。如果這類攪拌器底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形狀相似時，通常稱為錨式攪拌器。框式攪拌器速度不快，50～70r／min框式攪拌器直徑較大，一般取反應(yīng)器內(nèi)徑的0.9～0.98倍.常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。2023/2/19

e.螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器

螺帶式攪拌器:常用扁鋼按螺旋形繞成，直徑較大，常做成幾條緊貼釜內(nèi)壁，與釜壁的間隙很小，所以攪拌時能不斷地將粘于釜壁的沉積物刮下來。螺帶的高度通常取罐底至液面的高度。主要用于高粘度液體的攪拌。2023/2/19(2)攪拌附件---擋板和導(dǎo)流筒攪拌附件:通常指在攪拌罐內(nèi)為了改善流動狀態(tài)而增設(shè)的零件，如擋板、導(dǎo)流筒等。1、擋板：固定在反應(yīng)器內(nèi)壁上的長條形板，目的是為了消除切線流。。2、導(dǎo)流筒：目的是控制流型（加強(qiáng)軸向流）及提高混合效果。一般在旋槳式和渦輪式上安置。2023/2/19(3)攪拌器的選型

主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來進(jìn)行。按物料粘度選型對于低粘度液體，應(yīng)選用小直徑、高轉(zhuǎn)速攪拌器，如推進(jìn)式、渦輪式；對于高粘度液體，就選用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器，如錨式、框式和槳式。按攪拌目的選型（1）低粘度均相液體混合，主要考慮循環(huán)流量，推進(jìn)式、渦輪式、槳式。（2）非均相液-液分散過程,考慮剪切作用，渦輪式、推進(jìn)式、槳式。2023/2/19§2-2釜式反應(yīng)器的日常運(yùn)行與操作一、運(yùn)行1、開車氮?dú)庵脫Q，投運(yùn)儀表，加料并攪拌，升溫反應(yīng)。2、系統(tǒng)操作溫度控制，夾套換熱。壓力控制，料位控制3、停車停進(jìn)料，停攪拌，氮?dú)庵脫Q。2023/2/19二、反應(yīng)器的操作與維護(hù)表釜式反應(yīng)器常見故障與處理方法故障產(chǎn)生原因處理方法軸封泄漏填料密封：攪拌軸在填料處磨損或腐蝕油環(huán)放置不當(dāng)或油路堵塞壓蓋沒壓緊，填料使用過久修理或更換新軸調(diào)整油環(huán)或清堵壓緊壓蓋或更換填料釜內(nèi)發(fā)生異常響聲攪拌器碰釜內(nèi)壁或附件攪拌器松動攪拌軸彎曲及軸承損壞停車檢查修理停車修理、緊固修理或換軸，更換軸承2023/2/19表釜式反應(yīng)器常見故障與處理方法故障產(chǎn)生原因處理方法攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)降低或停止轉(zhuǎn)動皮帶打滑皮帶損壞電機(jī)故