化学反应过程与设备——反应器选择设计和操作（ 第二版） 教学课件 作者 陈炳和许宁 主编 项目三 反应器操作与控制.pptVIP

尚辅网 尚辅网 项目三　反应器操作与控制  任务1　常压间歇釜式反应器的操作与控制 　　工作任务： 对2-巯基苯并噻唑生产用间歇操作釜式反应器进行操作与控制 一、工艺概述 2.反应条件 反应的起始温度为55℃左右，90℃以下时，副反应速度大于正反应速度。110℃～128℃之间时反应较快。 3.反应热效应 反应为放热反应 4.其它 主反应的活化能大于副反应的活化能 二、常压间歇釜式反应器的操作与控制 1.开车 （1）备料 （2）进料 （3）开车 ①开启反应釜搅拌电机。 ②适当打开夹套蒸汽加热阀，观察反应釜内温度和压力上升情况，控制适当的升温速度，逐渐使反应温度、压力等工艺指标达到正常值。 2.正常操作 （1）工艺参数要求 ①反应釜中压力不大于8个大气压 ②冷却水出口温度不小于60℃ （2）主要工艺生产指标的调整方法 ①温度调节 ②压力调节 ③收率 （3）反应过程控制 3.停车 在冷却水量很小的情况下，反应釜的温度下降仍较快，则说明反应接近尾声，可以进行停车出料操作了。 （1）打开反应釜放空阀，放掉釜内残存的可燃气体，然后关闭放空阀。 （2）打开蒸汽总阀，打开蒸汽加压阀给釜内升压，使釜内气压高于4个大气压。 （3）打开蒸汽预热阀片刻。 （4）打开反应釜出料阀门出料，出料完毕后进行吹扫，然后关闭出料阀，关闭蒸汽阀。 三、2-巯基苯并噻唑用反应釜常见异常现象及处理 任务2　连续操作釜式反应器的操作与控制 工作任务 对高密度低压聚乙烯生产用连续操作釜式反应器进行操作与控制。 一、连续操作釜式反应器的稳定操作 意义：一般连续流动的反应器都是按定态进行设计的。实际上，有关操作参数不可能恒定不变，这些参数的扰动使反应器不可能保持严格的定态。 来自系统外部的干扰会出现两种情况，一是外部干扰消除后系统能较快复原，另一种是不能回复到原有状态，而是过渡到其他操作状态，甚至破坏了反应器的正常运转。 对反应快，温度敏感性强，反应热效应大且散热条件不良的系统，很容易出现这种不稳定现象，结果将导致反应系统的温度剧烈波动，产品质量恶化。 含义：反应器本身对热的扰动有无自行恢复平衡的能力。有，则是热稳定性的；无，则是热不稳定性的。 (一)CSTR的热稳定条件（恒容一级不可逆放热反应为例） Qτ—放热速率，kJ/h，在Q-T坐标图上为S形曲线； Qc —移热速率，kJ/h，在Q-T坐标图上为一直线。 热稳定条件 定态条件：Qr=QC 稳定条件： 操作点A、B、C，哪一点操作较好？为什么？ 答：C点。虽然A、C都是热稳定点，但是A点温度太低，速度太慢，而C点反应温度和转化率都较高，因此C点是期望的操作点。 D线的进料温度——着火温度或起燃温度，点4为着火 点或起燃点。 B线的进料温度——熄火温度，点6称熄火点。 点4和点6分别是低温操作和高温操作的两个界限。 2.进料流量的影响 流量从小到大变化时，操作状态依次为点9.8.7.6。当流量稍微超过D线所示的量时，定态点立即下跌到点2，反应被吹“熄”。 流量由高到低变化时，依次得到1.2.3……各定态点，而在点4出现着火现象。 操作中，如果由于物料流量过大，而发生熄火现象，可以一面提高进料的温度，同时减小流量，使系统重新点燃。 二、聚乙烯搅拌釜的操作与控制 1.开车 首先，通入氮气对聚合系统进行试漏，氮气置换。检查转动设备的润滑情况。投运冷却水、蒸汽、热水、氮气、工厂风、仪表风、润滑油、密封油等系统。投运仪表、电气、安全联锁系统往聚合釜中加入溶剂或液态聚合单体。当釜内液体淹没最低一层搅拌叶后，启动聚合釜搅拌器。继续往釜内加入溶剂或单体，直到达正常料位止。升温使釜温达到正常值。在升温的过程中，当温度达到某一规定值时，向釜内加入催化剂、单体、溶剂、分子量调节剂等，并同时控制聚合温度、压力、聚合釜料位等工艺指示，使之达正常值。 2.聚合系统的操作 （1）温度控制 聚合温度的控制对于聚合系统操作是最关键的。聚合温度的控制一般有如下三种方法：通过夹套冷却水换热、通过冷凝液流回聚合釜、浆液外循环系统调节循环浆液的温度。 （2）压力控制 （3）液位控制 （4）聚合浆液浓度控制 2.聚合系统的操作 （1）温度控制 聚合温度的控制对于聚合系统操作是最关键的。聚合温度的控制一般有如下三种方法：通过夹套冷却水换热、通过冷凝液流回聚合釜、浆液外循环系统调节循环浆液