反應(yīng)釜未來發(fā)展趨勢
反應(yīng)釜常用于石油化工,、橡膠、農(nóng)藥,、染料、醫(yī)藥等行業(yè),,用以完成磺化、硝化,、氫化,、烴化、聚合,、縮合等工藝過程,,以及有機染料和中間體的許多其它工藝過程的反應(yīng)設(shè)備。
低壓反應(yīng)釜,,一般是指1.6MPa以下的反應(yīng)釜,。由于工藝條件和介質(zhì)的不同,反應(yīng)釜的材料選擇及結(jié)構(gòu)也不盡相同,,但基本組成是相同的,,它包括傳動裝置、傳熱和攪拌裝置,、釜體(上蓋,、筒體,、釜底),、工藝接管等。在設(shè)備的結(jié)構(gòu)上設(shè)置必要的傳熱和攪拌裝置是為了強化反應(yīng)過程,。
反應(yīng)釜體普遍采用鋼制(或襯里),、鑄鐵或搪玻璃。反應(yīng)釜所用的材料,、攪拌裝置,、加熱方法、軸封結(jié)構(gòu),、容積大小,、溫度、壓力等各有異同,、種類很多,它們的基本特點分述如下:
一,、結(jié)構(gòu)
反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)基本相同,,除有反應(yīng)釜體外,還有傳動裝置,、攪拌和加熱(或冷卻)裝置等,,可改善傳熱條件,使反應(yīng)溫度控制得比較均勻,,并不強化傳質(zhì)過程,。
二、操作壓力
反應(yīng)釜操作壓力較高,。釜內(nèi)的壓力是化學反應(yīng)產(chǎn)生或由溫度升高而形成,,壓力波動較大,,有時操作不穩(wěn)定,突然的壓力升高可能超過正常壓力的幾倍,,因此,,大部分反應(yīng)釜屬于受壓容器。
三,、操作溫度
反應(yīng)釜操作溫度較高,,通常化學反應(yīng)需要在一定的溫度條件下才能進行,,所以反應(yīng)釜既承受壓力又承受溫度,。獲得高溫的方法通常有以下幾種:
1、水加溫
要求溫度不高時可采用,,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(diào)節(jié)器所組成,當采用高壓水時,,設(shè)備機械強度要求高,,反應(yīng)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
加熱溫度在100℃以下時,,可用一個大氣壓以下的蒸汽來加熱;100~180℃范圍內(nèi),,用飽和蒸汽,;當溫度更高時,可采用高壓過熱蒸汽,。
3,、用其它介質(zhì)加熱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(zhì)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
將電阻絲纏繞在反應(yīng)釜筒體的絕緣層上,或安裝在離反應(yīng)釜若干距離的特設(shè)絕緣體上,,因此,,在電阻絲與反應(yīng)釜體之間形成了不大的空間間隙。
前三種方法獲得高溫均需在釜體上增設(shè)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(chǎn)生溫差壓力。采用電加熱時,,設(shè)備較輕便簡單,,溫度較易調(diào)節(jié),而且不用泵,、爐子,、煙囪等設(shè)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。
四,、反應(yīng)釜攪拌結(jié)構(gòu)
在反應(yīng)釜中通常要進行化學反應(yīng),,為保證反應(yīng)能均勻而較快的進行,提高效率,,通常在反應(yīng)釜中裝有相應(yīng)的攪拌裝置,,于是便帶來傳動軸的動密封及防止泄漏的問題。
五,、反應(yīng)釜的工作
反應(yīng)釜多屬間隙操作,,有時為保證產(chǎn)品質(zhì)量,每批出料后都需進行清洗,;釜頂裝有快開人孔及手孔,,便于取樣、測體積,、觀察反應(yīng)情況和進入設(shè)備內(nèi)部檢修,。
六、化工生產(chǎn)對反應(yīng)釜的要求和發(fā)展趨勢:
1,、大容積化,這是增加產(chǎn)量,、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差,、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產(chǎn)用反應(yīng)釜國內(nèi)多為6000L以下,其它行業(yè)有的達30m3,;國外在染料行業(yè)有20000~40000L,,而其它行業(yè)可達120 m3。
2,、反應(yīng)釜的攪拌器,,已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強制循環(huán)。國外,,除了裝有攪拌器外,,尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn),從而提高反應(yīng)速度,。
3,、以生產(chǎn)自動化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作,如采用程序控制,,既可保證穩(wěn)定生產(chǎn),,提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加收益,,減輕體力勞動,,又可消除對環(huán)境的污染。
4,、合理地利用熱能,,選擇更好的工藝操作條件,加強保溫措施,,提高傳熱效率,,使熱損失降至低限度,余熱或反應(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用,。熱管技術(shù)的應(yīng)用,,將是今后發(fā)展的方向。