精细化工过程与设备第二课釜式反应器详解.pptVIP

* §2.6 釜式反应器的传热装置和传热剂 当加热温度超过250℃时，可采用联苯混合物的蒸气加热。一种较为简易的联苯混合物蒸气加热装置（见图2.40），是将蒸气发生器直接附在反应釜下面。用电热棒加热液体联苯混合物，使它沸腾生成蒸气。 图2.40 联苯混合物蒸气 夹套加热装置 1－反应釜；2－液面计； 3－电加热棒；4－回流冷凝器 §2.6 釜式反应器的传热装置和传热剂 （ 5）电加热 电加热是一种热效率高、操作简单、便于实现自控和遥控的高温加热方法。常用的电加热方法可分为以下三种类型： ①电阻加热。电流通过电阻产生热量实现加热，有以下几种结构形式： 辐射加热法 电阻丝暴露在空气中，借辐射和对流传热，直接加热反应釜，此种方法只能用于非易燃和易爆的操作过程。 电阻夹布加热法 将电阻丝夹在用玻璃纤维织成的布中，包扎在反应釜的外壁，这样可避免电阻丝暴露在大气中，从而减少引起火灾的危险性。但必须注意的是电阻丝夹布不允许被水浸湿，否则会引起漏电和短路的危险事故。 插入式加热 将管式或棒状电加热器插入被加热介质中或在夹套中实现加热。如图2.29、2.30。 §2.6 釜式反应器的传热装置和传热剂 ②感应电流加热 交流电引起的磁通量变化在被加热体中感应产生的涡流损耗而变成热能，感应电流在加热体中透入的深度与设备的形状以及电流的频率有关。在化工生产上应用较方便的是用普通的工业交流电产生感应电流加热，称为工频感应电流加热法。它适用于壁厚5－8毫米以上圆筒形设备的加热，加热温度在500℃以下。 ③短路电流加热 （6）烟道气加热 用煤气、天然气、石油加工废气或燃料油等燃烧时产生的高温烟道气作为热源加热反应釜、可用于300℃以上的高温加热。烟道气加热效率低、给热系数小、温度不易控制。 §2.6 釜式反应器的传热装置和传热剂 （二）冷却剂 （1）水 如河水、海水、井水和城市水厂给水等，水温随地区和季节而变。深井水的水温较低而且稳定，一般在15－20℃左右，水的冷却效果好，也最为常用。 随水的硬度不同，对换热后的水的出口温度有一定限制，一般不宜超过60℃，在不易和不宜清洗的场合不宜超过50℃，以免水垢的迅速生成。 （2）低温制冷剂 有些化工生产过程需要在较低的温度下进行，这种低温采用水冷却难以达到。必须采用特殊的制冷装置进行人工制冷。 §2.6 釜式反应器的传热装置和传热剂 在制冷装置中采用间接冷却的方法，利用制冷剂如液氨蒸发冷却载冷剂（如盐水和有机载冷剂），再将载冷剂输送到反应釜夹套中去，冷却反应物料。常用的载冷剂有： ①氯化钙水溶液，通常称为冷冻盐水。常用的浓度为30％（100公斤水中加氯化钙42.7公斤），相对密度（15℃时）1.286，其起始凝固温度为－55℃，是应用较广的载冷剂。氯化钙水溶液对金属材料有腐蚀性，使用时需加缓蚀剂重铬酸钾及氢氧化钠，调整盐水的PH值为7.0－8.5，呈弱碱性。 ②有机载冷剂 a,乙二醇或丙二醇的水溶液。乙二醇无色无味，可全溶于水，对金属材料无腐蚀性。乙二醇水溶液（浓度为45％）的使用温度可达－35℃。但浓度为35％时，用于-10℃效果最好。乙二醇稍有毒性不宜用于开放式系统。 §2.6 釜式反应器的传热装置和传热剂 丙二醇是极稳定的化合物，，全溶于水，对金属材料无腐蚀性，丙二醇的水溶液无毒，但粘度较大，传热性能较差。丙二醇的使用温度通常为-10℃或-10℃以上。 乙二醇和丙二醇溶液的凝固温度随其浓度而变（见下表） b,甲醇、乙醇水溶液 在有机物载冷剂中甲醇是最便宜的，而且对金属材料不腐蚀，甲醇水溶液的使用温度范围是-35～0℃，相应的浓度是15%～40%，在-35～-20℃范围内具有较好的传热性能。 它的缺点是有毒、可以燃烧。因此在运送、储存和使用中应注意安全。 乙醇无毒，对金属不腐蚀，其水溶液传热性能比甲醇差，乙醇也可燃。 体 积 分 数% 20 25 30 35 40 45 50 凝固温度 ℃ 乙二醇 -8.7 -12.0 -15.9 -20.0 -24.7 -3