操作灵活,易于适应不同操作条件和产品品种,适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。间歇釜的缺点是:需有装料和卸料等操作,产品质量也不易稳定。但有些反应过程,如一些发酵反应和聚合反应,实现连续生产尚有困难,至今还采用间歇釜。
间歇操作反应器系将原料按一定配比一次加入反应器,待反应达到一定要求后,一次卸出物料。连续操作反应器系连续加入原料,连续排出反应产物。当操作达到定态时,反应器内任何位置上物料的组成、温度等状态参数不随时间而变化。半连续操作反应器也称为半间歇操作反应器,介于上述两者之间,通常是将一种反应物一次加入,然后连续加入另一种反应物。反应达到一定要求后,停止操作并卸出物料。
间歇反应器的优点是设备简单,同一设备可用于生产多种产品,尤其适合于、染料等工业部门小批量、多品种的生产。另外,间歇反应器中不存在物料的返混,对大多数反应有利。缺点是需要装卸料、清洗等工序,产品质量不易稳定。
☆适用范围
搪瓷反应釜的筒体内部及其它结构件上都经过高温烧结有一层酸性氧化物(二氧化硅),在常温下不与酸碱性物料发生反应。所以被大量用于化工、石油、农药、、食品等行业,虽搪瓷能耐大多数的**酸、无机酸及,在盐酸、硝酸中更能体现它的耐腐蚀性。
☆不适用范围
任何浓度及任何温度的HF;
盐酸:浓度10--20%,温度大于150℃时,腐蚀强烈;
:浓度10--30%,温度大于200℃时不能耐腐蚀;
磷酸:浓度30%以上、温度大于180℃时腐蚀强烈;
碱液:PH大于或等于12、温度大于100℃时,不能耐腐蚀;
☆工作原理
搪瓷反应釜用于生产具有酸碱性腐蚀的物料,在夹套加热系统及搪瓷搅拌器的作用下,物料得以均匀混合及反应,得到理想的产物。
☆重要组成部件
搪瓷反应釜主要由搪瓷筒体、夹套、加热系统、支座、密封、搪瓷搅拌器、各进出管口、驱动及电控箱等构成。
序号
部件
可选形式
序号
部件
可选形式
搪瓷筒体
中部圆柱体配上下椭圆封头;中部圆柱体配上平盖及下椭圆封头;
搅拌器
桨式、框式、锚式、框描式、推进式、螺带式、涡轮;
加热系统
多样化
电加热、导热油循环加热、蒸汽加热;
各进出管口
上盖开孔:搅拌孔、人孔、带灯视镜、进料孔、备用孔、压力表孔、温度计口;
夹套开孔:进/出导热介质孔;
底部:出料孔、取样孔;
支座
耳式支座与操作平台配合使用;
驱动
普通电机、防爆电机;
密封
机械密封、填料密封;
电控箱
完成搪瓷反应釜的启、停及其它功能
搪瓷反应釜的选型
☆选型要点
公称容积大于5000L时宜用闭式结构,小于5000L宜用开式结构;
反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品,用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器,例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等;材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。
反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。搅拌装置在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶,也可根据用户的要求任意选配。釜壁外设置夹套,或在器内设置换热面,也可通过外循环进行换热。支承座有支承式或耳式支座等。转速**过160转以上宜使用齿轮减速机.开孔数量、规格或其它要求可根据用户要求设计、制作。
反应釜是综合反应容器,根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤,对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。其结构一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成。相应配套的设备:分馏柱、冷凝器、分水器、收集罐、过滤器等。
搪玻璃反应罐是基于在玻璃衬里与介质接触后,形成一层硅氧保护膜,此膜阻止了介质对罐体的腐蚀。当搪玻璃层接触强碱液时,其表面不能形成硅氧保护膜,致使碱液不断向玻璃层深部侵蚀,而强碱浓度越高、温度越高其被侵蚀的程度越大。沸腾状态的强碱溶液具有大的侵蚀能力。
在实际情况中,由于生产并非使用一种反应介质,多种酸在一起时由于"混酸效应"多数情况下会降低离子活度,减轻腐蚀程度,所以建议用户在腐蚀程度不确定的情况下要与厂家及时联系沟通。
在搪玻璃适用范围中,反应罐对温度的适用性,是很重要的一个属性,钢与玻璃层的热膨胀系数不同,当反应罐温度急剧变化时,所产生过大的应力会导致爆瓷而损坏反应罐。为避免这种损坏我们在介质适用范围内还应汪意反应罐的温差,即冷冲击110℃,热冲击120℃,所以在反应罐加热或冷却过程中应缓慢进行。
这便是搪玻璃反应罐之所以耐腐蚀的主要原因。
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常用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等行业,用以完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程,以及**染料和中间体的许多其它工艺过程的反应设备。
搪玻璃反应罐操作温度较高,通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行,所以反应釜既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有以下几种:
1、水加温
要求温度不高时可采用,其加热系统有敞开式和密闭式两种。敞开式较简单,它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成,当采用高压水时,设备机械强度要求高,反应釜外表面焊上蛇管,蛇管与釜壁有间隙,使热阻增加,传热效果降低。
2、蒸汽加热
加热温度在100℃以下时,可用一个大气压以下的蒸汽来加热;100~180℃范围内,用饱和蒸汽;当温度更高时,可采用高压过热蒸汽。
3、其它介质加热
若工艺要求必须在高温下操作或欲避免采用高压的加热系统时,可用其它介质来代替水和蒸汽,如矿物油(275~300℃)、联苯醚混合剂(沸点258℃)、熔盐(140~540℃)、液态铅(熔点327℃)等。
4、电加热
将电阻丝缠绕在反应釜筒体的绝缘层上,或安装在离反应釜若干距离的特设绝缘体上,因此,在电阻丝与反应釜体之间形成了不大的空间间隙。
**种方法获得高温均需在釜体上增设夹套,由于温度变化的幅度大,使釜的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力。采用电加热时,设备较轻便简单,温度较易调节,而且不用泵、炉子、烟囱等设施,开动也非常简单,危险性不高,成本费用较低,但操作费用较其它加热方法高,热效率在85%以下,因此适用于加热温度在400℃以下和电能价格较低的地方。
鼓泡塔反应器广泛应用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。例如,各种**化合物的氧化反应、各种石蜡和芳烃的氯化反应、各种生物化学反应、污水处理曝气氧化和氨水碳化生成固体碳酸氢铵等反应,都采用这种鼓泡塔反应器。
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。液体从塔**经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。
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