5第五章 反应设备的使用与维护.ppt

3）、推进式搅拌器 2. 换热式固定床反应器 按照换热介质不同，可分为外换热式和自身换热式。 换热式反应器以列管式为多。通常是在管内放催化剂，管间走热载体（ 在用高压水或用高压蒸汽作热载体时，则把催化剂放在管间，而使管内走高压流体)。 列管式反应器优点： 传热较好，管内温度较易控制； 返混小、选择性较高； 只要增加管数，便可有把握地进行放大； 对于极强的放热反应，还可用同样粒度的惰性物料来稀释催化剂 适用 原料成本高，副产物价值低以及分离不容易的情况。 3.自热式反应器 反应前后的物料在床层中自行进行换热的反应器为自热式反应器。 2、工业生产中常见流化床反应器形式 3、流化床反应器结构 化工设备使用与维护 第五章 反应设备的使用与维护 用于完成化学和物理反应的设备称为反应设备，它是化工生产中普遍应用的典型工艺设备。反应设备结构形式多种多样，适用场合各不相同。 一、反应设备的作用 第一节 反应设备的工作过程及类型 反应设备可分为化学反应器和生物反应器，前者是指在其中实现一个或几个化学反应，并使反应物通过化学反应转变为反应产物的设备；后者是指为细胞或酶提供适宜的反应环境以达到细胞生长代谢和进行反应的设备。 化工生产的典型流程 原料 前处理 化学反应 后处理 产品 排气 排污 循环 对反应设备的要求 （4）制造容易，便于安装检修，易于操作调节，使用周期长。 （1）结构上要保证物料能均匀分布，有良好接触、充分混合的空间，无短路与死角现象，且压降小，以获得较高的反应速度，提高其生产能力。 （2）合理设置换热装置，使反应物在特定条件下能维持适宜的反应温度。 （3）反应设备的筒体材料有足够的机械强度、耐高温蠕变性能、抗腐蚀性能、良好加工性能和经济性等，保证设备经久耐用、安全可靠。 操作方式 均相 气相 间歇操作 物料相态 传热情况 液相 反应器分类 结构特征 非均相 气-液相 液-液相 气-固相 液-固相 气-液-固相 连续操作 半连续操作 绝热式 等温式 非等温非绝热式 搅拌釜式 管式 固定床 流化床 移动床 塔式 滴流床 二、反应设备的类型 反应器 机械搅拌式反应器（用于均相反应、也可用于多相；可用于连续、间歇操作；灵活性、可控范围大；设计成熟） 管式反应器（结构简单、制造方便；可用于连续、间歇操作） 固定床反应器（气体流经固定不动的催化剂床层进行催化反应的装置）（包括轴向绝热式、径向绝热式和列管式） 其他：回转筒式反应器、喷嘴式反应器和鼓泡塔式反应器 流化床反应器（流体以较高的流速通过床层、带动床内的固体颗粒运动，使之悬浮在流动的主体流中进行反应，并具有类似流体流动的一些特性的装置。传热面积大、系数高、效果好） 1—搅拌器 2—罐体； 3—夹套； 4—搅拌轴； 5—压出管； 6—支座； 7—人孔； 8—轴封； 9—传动装置 立式容器中心搅拌反应器 立式容器中心搅拌反应器主要由搅拌罐、搅拌装置、传动装置、轴封装置组成。 搅拌罐包括罐体、传热装置及支座、人孔、工艺接管等附件，用于盛装反应物料和提供换热条件 搅拌装置包括搅拌轴、搅拌器及挡板、导流筒等搅拌附件 传动装置包括电动机、减速器、联轴器及机座等部件，用于提供搅拌物料所需的动力 轴封是保证工作时形成密封条件，阻止介质向外泄漏的部件 第二节 反应器的结构及特点 一、釜式反应器 1、搅拌器 搅拌器作用 搅拌器是反应釜的关键部件，通过搅拌可使物料充分混合、加快反应速率、强化传质传热效果、促进化学反应的实现。由于操作条件各不相同，介质情况千差万别，搅拌器的结构型式多种多样。为确保搅拌器生产质量，降低制造成本，增加零部件互换性，搅拌器已标准化，可查阅《HG/T 3796.1-2005 搅拌器型式及基本参数》。 结构最简单叶片用扁钢制成，焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片数是2、3或4 片，叶片形式可分为平直叶式和折叶式两种。 1）、桨式搅拌器 特点 桨式搅拌器 主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式比平直叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使 用较多。 应用 2）、锚式搅拌器 应用 特点 结构简单。 适用于粘度在100Pa·s以 下的流体搅拌，当流体 粘度在10～100Pa·s时， 可在锚式桨中间加一横 桨叶，即为框式搅拌器， 以增加容器中部的混合。 锚式搅拌器 特点 搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构简单，制造方便。 粘度低、流量大的场合，用较小的 搅拌功率，能获得较好的搅拌效果。主要用于液－液系混合、使温度均 匀,在低浓度固－液系中防止淤泥沉降等。 应用 推进式搅拌器 涡轮式搅拌器，能有效地完成