蒸汽加热温度在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。用其它介质加热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。
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。前三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。
反应釜搅拌结构在反应釜中通常要进行化学反应,为保证反应能均匀而较快的进行,提高效率,通常在反应釜中装有相应的搅拌装置,于是便带来传动轴的动密封及防止泄漏的问题。
反应釜的工作反应釜多属间隙操作,有时为保证产品质量,每批出料后都需进行清洗;釜顶装有快开人孔及手孔,便于取样、测体积、观察反应情况和进入设备内部检修。
3。2 预缩聚釜材料特性
反应釜材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔)合金及其它复合材料。反应釜可采用SUS304、SUS316L等不锈钢材料制造。搅拌器有锚式、框式、桨式、涡轮式,刮板式,组合式,转动机构可采用无级变速减速机或变频调速等,可满足各种物料的特殊反应要求。密封装置可采用填料密封等密封结构。加热、冷却可采用夹套、半管、盘管等结构,加热方式有蒸汽、电加热、导热油,以满足耐酸、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等不同工作环境的工艺需要。可根据用户工艺要求进行设计、制造。
反应釜是指含铬大于12%的钢种。反应釜自1912年发明以来取得迅猛发展,至今全球仍以每年3—5%的速度递增。全世界反应釜的消费总量达3500万。我国正处于反应釜生产和消费应用的高速增长期,已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和各种民用器具中。1990年我国反应釜消费量为26万吨,1999年为153万吨,2000年为173万吨,2001年为225万吨,2004年反应釜消费量达到447万吨左右,居全世界第一位,预计2006年反应釜消费量将达到600万吨以上,其中铬镍奥氏体反应釜的消费量占反应釜总消费量的75%—80%。
3。3设计方案拟定
研究目标:对预缩聚釜工艺,进行一定的可行性对比选择出合理的生产工艺。确定合理的工艺流程,并对整个流程进行的设备选型,强度计算,以及设备附件计算。
研究内容:针对目前最常见的反应器——反应釜进行计算,研究确立合适的工艺流程,并对预缩聚釜的进行设备选型计算,强度计算,并且对预缩聚釜关键设备进行设备附件计算,同时考虑在生产过程中三废排放公用工程。
拟解决的关键问题:
1。确定工艺计算的物性数据,进行设备的工艺计算;
(1)确定设备各元件的基本尺寸,确定各元件强度设计参数;进行釜体的计算;
(2)筒体容积的设计;
(3)筒体长径比的计;
(4)确定筒体的直径和高度及夹套的高度设计;