釜式反應器,，原理,、結構，

1水加熱反應釜

當對溫度要求不高時,，可采用這種加熱方式,。其加熱系統(tǒng)有敞開式和密閉式兩種。

敞開式較簡單，它由循環(huán)泵,、水槽,、管道及控制閥門的調節(jié)器組成。當采用高壓水時,，設備機械強度要求高,，反應釜外表面焊上蛇管，蛇管與釜壁有間隙,，使熱阻增加,，傳熱效果降低。

2蒸汽加熱反應釜

加熱溫度在100℃以下時,，可用一個大氣壓以下的蒸汽來加熱,；當加熱范圍是100-180℃時，用飽和蒸汽,；當溫度更高時,，可采用高壓過熱蒸汽,。

3其他介質加熱的反應釜

若工藝要求必須在高溫下操作,，或欲避免采用高壓的加熱系統(tǒng)時，可用其它介質來代替水和蒸汽,，如礦物油(275-300℃),、聯(lián)苯醚混合劑(沸點258℃)、熔鹽(140-540℃),、液態(tài)鉛(熔點327℃)等,。

4電加熱反應釜

將電阻絲纏繞在反應釜筒體的絕緣層上，或安裝在離反應釜若干距離的特設絕緣體上,，便可用電來加熱反應,。前三種方法獲得高溫均需在釜體上增設夾套，由于溫度變化的幅度大,，使釜的夾套及殼體承受溫度變化而產生溫差壓力,。

采用電加熱時，設備較輕便簡單,，溫度較易調節(jié),，而且不用泵、爐子,、煙囪等設施,，開動也非常簡單，危險性不高,，成本費用較低,，但操作費用較其它加熱方法高，熱效率在85%以下，因此適用于加熱溫度在400℃以下和電能價格較低的地方,。

5碳鋼反應釜

適用于不含腐蝕性液體的環(huán)境,，比如某些油品的加工。

6不銹鋼反應釜

具有優(yōu)良的機械性能,，可承受較高的工作壓力,，也可承受塊狀固體物料中料時的沖擊。

耐熱性能好,，工作溫度范圍廣（-196—600℃）,，在較高溫度下不會氧氣起皮，可用于直接明火加熱,。

具有較高的耐磨腐蝕性能,。

傳熱效果好，升溫和降溫速度快,。

具有優(yōu)良的加工性能,，可按不同的工藝要求，制成各種不同形狀結構的反應釜,，還可以打磨拋光,。

7搪玻璃反應釜

是將含高二氧化硅的玻璃，襯在鋼制容器的內表面,，經高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面上成為復合材料制品,。因此搪玻璃反應釜具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬強度的雙重優(yōu)點，是一種優(yōu)良的耐腐蝕設備,。

8鋼襯反應釜

用鋼材做基體進行襯里,，比如外面一層鋼管，里面可以襯上橡膠,，塑料等,，以實現(xiàn)純鋼材無法避免的問題，如腐蝕介質,，高溫或低溫介質,。常見的有鋼襯PE反應釜、鋼襯ETFE反應釜等,。

鋼襯PE反應釜,，內襯材料是聚乙烯，適用液態(tài)的食品以及及藥品的提煉,。

鋼襯ETFE反應釜,，內襯材料是乙烯-四氟乙烯共聚物。這種反應釜防腐性能極其優(yōu)良,，能抗各種濃度的酸,、堿,、鹽、強氧化劑,、有機化合物及其它具有強腐蝕性的化學介質,。

釜式反應器的結構

釜式反應器主要由釜體、傳熱裝置,、攪拌裝置,、傳動裝置、軸封裝置及各種工藝接管組成,。

1釜體

釜體提供反應所需空間,。由殼體和上、下封頭組成,，其高與直徑之比一般在1-3之間,。在加壓操作時，上,、下封頭多為半球形或橢球形,；而在常壓操作時，上,、下封頭可做成平蓋,。為了放料方便，下底也可做成錐型,。

2傳熱裝置

傳熱裝置,，作用是滿足反應所需溫度,，其種類多種多樣,。

夾套傳熱

夾套是指在容器壁外面加上的一個外套?？赏ㄟ^加入熱介質如蒸氣,、熱水或熱油等來加熱容器內(或管道內)物料，也可通入冷卻介質如冷卻水或其他冷卻流體來冷卻容器內(或管道內)的物料,。

蛇管傳熱

適用于傳熱面積大,，單靠夾套傳熱面積不能滿足要求的反應釜，或者反應器內襯有橡膠的反應釜,。

列管傳熱

對于大型反應釜,，需高速傳熱時，可在釜內安裝列管換熱器,。其具有換熱面積大,，傳熱效果好，結構簡單,，操作彈性大的優(yōu)點,。

外部循環(huán)式傳熱

當夾套和蛇管傳熱面積不能滿足工藝要求,，或者無法在反應器內安裝蛇管、夾套,，而傳熱面積不能滿足工藝要求時,，可以通過泵將反應器內的料液抽出，經外部換熱器換熱后再循環(huán)回反應器中,。

回流冷凝式傳熱

將反應器內產生的蒸汽通過外部冷凝器加以冷凝,，冷凝液返回反應器中。

3攪拌裝置

包括攪拌器,、攪拌軸等,。

攪拌器：推動靜止的液料運動，維持攪拌過程所需的流體流動狀態(tài),，以達到攪拌的目的,。攪拌器的種類有很多，下圖為常見的攪拌器樣式,。

攪拌裝置的選型

1,、按物料粘度選型

對于低粘度液體，應選用小直徑,、高轉速攪拌器,，如推進式、渦輪式,；

對于高粘度液體,，就選用大直徑、低轉速攪拌器,，如錨式,、框式和槳式。

2,、按攪拌目的選型

對低粘度均相液體混合,，主要考慮循環(huán)流量，各種攪拌器的循環(huán)流量按從大到小順序排列：推進式,、渦輪式,、槳式。

對于非均相液-液分散過程,，首先考慮剪切作用,，同時要求有較大的循環(huán)流量，各種攪拌器的剪切作用按從大到小的順序排列：渦輪式,、推進式,、槳式。

4傳動裝置

作用是提供攪拌的動力,。

反應釜需要電動機和傳動裝置來驅動,，攪拌器傳動裝置一般安放在釜體的頂部,，通常采用立式布置，如圖所示,。電動機的轉速較高,，通過減速機可將轉速降至工藝要求的攪拌轉速，再通過聯(lián)軸器帶動攪拌軸轉動,。 

5軸封裝置

作用是保證工作時形成密封條件,，阻止介質向外泄露的裝置?？煞譃樘盍舷涿芊夂蜋C械密封,。

填料箱密封

結構：由襯套、填料箱體,、填料環(huán),、壓蓋、壓緊螺栓等組成,。

原理：被裝填在攪拌軸和填料函之間環(huán)形間隙中的填料,，在壓蓋壓力的作用下，沿攪拌軸表面會產生徑向壓緊力,。填料中的潤滑劑在徑向壓緊力的作用下被擠出,，在攪拌軸的表面形成一層極薄的液膜。這層液膜一方面使攪拌軸得到潤滑,，另一方面起到阻止設備內流體漏出或外部流體滲入的作用,，而達到軸向密封的目的。

機械密封

機械密封是一種比較新型的密封結構,。它的泄漏量少,，使用壽命長，摩擦功率損耗小,，軸或軸套不受磨損,，耐振性能好,，常用于高低溫,、易燃易爆有毒介質的場合。但結構復雜,，密封環(huán)加工精度要求高,，安裝技術要求，裝拆不方便,，成本高,。 

密封裝置使用條件

通常在常壓或低壓條件下采用填料密封，一般使用壓力小于2公斤,。 

在一般中等壓力或抽真空情況會采用機械密封,，一般壓力為負壓或40公斤,。 

在高壓或介質揮發(fā)性高得情況下會采用磁力密封，一般壓力超過14公斤以上,。 

除了磁力密封均采用水降溫外,，其他密封形式在超過120度以上會增加冷卻水套。 

6工藝接管

原料進口管（灰色）

置換空氣進口管（藍色）

置換氮氣進口管（黑色）

清洗用水進口管（綠色）

固體物料進口管（原材料,、固體催化劑等）

產物放出管（灰色）

換熱介質進,、出口管（蒸汽管為紅色）