100吨乙酸丁酯反应器的设计与选型.ppt

项目一：100吨乙酸丁酯反应器的设计与选型 任务一：反应器釜体结构与材质的选择 1、釜式反应器的特点、应用 2、釜体各部分的结构 3、壳体的材质 釜式反应器简介 一、种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。 按操作方式 釜式反应器按操作方式可分为：1、间歇式 2、半连续 3、连续 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：需有装料和卸料等辅助操作，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。②连续釜式反应器,或称连续釜 1、釜式反应器的特点、应用 特点：反应器结构简单，加工方便，传质效率高，温度分布均匀，操作条件（如温度、浓度、停留时间等）的可控范围较广，操作灵活性大，便于更换品种，更能适应多样化生产。 应用：是化学工业中广泛采用的反应器之一，可用来进行液液均相反应，也可用于非均相反应， 2、釜体各部分的结构 搅拌釜式反应器主要由壳体、搅拌装置、轴封和换热装置四大部分。 3、壳体的材质 最长用的是铸铁和钢材，也有采用合金钢或复合钢板，当处理腐蚀性介质时，常用耐腐蚀材料或反应釜内衬内表搪瓷、衬瓷板或橡胶。 搅拌装置的选择 1、搅拌釜中流体的流动与混合 2、搅拌器的种类、特点、选型 3、搅拌电机及安全用电常识 4、传动及变速装置 5、轴的密封形成 1、搅拌釜中流体的流动与混合 1、搅拌器运转时，叶轮把能量传给周围液体，使这些液体高速运转起来，最终在叶轮带动下，所有的液体都高速运转起来， 这种设备内的循环流动成为宏观流动，造成设备范围内的扩散混合作用称为主题对流扩散。 2、搅拌设备中存在这主体对流扩散，涡流对流扩散和分子扩散这三种扩散作用的结合是实际的混合作用，但从混合范围和混合的均匀程度来看，三种扩散作用对实际混合过程的贡献是不同的，主题对流扩散和涡流对流扩散只能进行宏观混合，但涡流运动提高了微观混合速率 不同的搅拌过程对宏观混合和微观混合的要求 是不同的。 在搅拌设备中起主要作用的是循环流和涡流，不同的搅拌器所产生的循环流动的方向和涡流的程度不同，因此搅拌设备内流体的流型可分为：（1）轴向流 （2）径向流 （3）切线流这三种流型不是孤立的，常常同时存在两种或三种 2、搅拌器的种类、特点、选型 化学工业中常用的搅拌装置是机械搅拌装置，典型的机械搅拌装置主要包括：1、搅拌器 2、辅助部件和附件 工业上常用的搅拌器有1、浆式搅拌器 2涡轮式搅拌器 3、推进式搅拌器 4、框式和锚式搅拌器 5、螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器 压力容器的分类 1、按压力等级分类 ①低压容器（代号L）0.1MPa≤P＜1.6MPa ②中压容器（代号M）1.6MPa ≤P＜10MPa ③高压容器（代号H）10MPa ≤P＜100MPa ④超高压容器（代号U）P≥100MPa 2、按工艺用途分类 ①反应压力容器（代号R）：主要用于完成介质的物理、化学反应。 常用的反应容器有反应器、反应釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等。 ②换热压力容器（代号E）：主要用于完成介质的热量交换，达到生产工艺过程所需要的将介质加热或冷却的目的。 常用的换热压力容器有热交换器、冷却器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、预热器等 ③分离压力容器（代号S）:主要用于完成介质的流体压力平衡、缓冲和气体净化分离。 常用的分离压力容器有分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等 ④储存压力容器（代号C）:其中球罐代号B）主要用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质，保持介质压力的稳定。 5、轴的密封形成 轴封主要用来防止釜的主体与搅拌轴之间的泄漏，主要有填料密封和机械两种。 1、填料密封：填料要富于弹性，有良好的导热性和耐磨性，填料的弹性变形要大，使填料紧贴转轴，对转轴产生收缩力，同时还要求填料有足够的圈数。 2、机械密封：在反应釜上广泛应用，其结构和类型繁多，工作原理和结构都是相同的。 机械密封由动环、静环、弹簧加荷装置及辅助密封圈四部分组成，机械密封结构较复杂，但密封效果甚佳。 任务三：反应釜换热装置及热源的选择 1、换热装置的种类、应用 2：冷热源的种类及应用范围 1、换热装置的种类、应用 种类 一、按传热原理分类：　1、表面式换热器　2、蓄热式换热器