换热装置和热载体的分析选择.ppt

第二组：吴林飞 孔琴琴 孙敏 程威 周文仙 殷斐 江继业 反应釜换热装置的分类 一:换热装置的分类 1、夹套式换热器 2、蛇管式换热器 3、列管式换热器 4、外部循环式换热器 5、回流冷凝式器 夹套式换热器 回流冷凝式换热器 在沸点下进行的放热反应当反应热效应很大时，可以采用回流冷凝法进行换热。采用这种方法进行传热，由于蒸汽在冷凝器中以冷凝的方式散热，可以得到很高的给热系数。 蛇管式换热器 结构：是由金属或非金属管子，按需要弯曲成所需的形状，如圆形、螺旋形和长的蛇形管。它是最早出现的一种换热设备。 优点：结构简单和操作方便。 缺点：对于含有固体颗粒的物料及粘稠的物料容易引起物料堆积和挂料，影响传热效果。 应用场合：当工艺需要的传热面积大时，单靠夹套传热不能满足要求时，或者是反应器内壁衬有橡胶、瓷砖、搪玻璃等非金属材料时，可采用蛇管。 列管式换热器 结构：它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。 优点：单位体积具有的传热面积较大以及传热效果好，结构简单，坚固，制造较容易，操作弹性大，适应性强。 应用场合：在高温高压和大型装置上多采用列管式换热器，在生产使用中占主导地位。 外部循环式换热器 采用各种型式的换热器使反应物料在反应器外进行换热，即将反应器内的物料移出反应器换热后再循环回反应器。当反应器的夹套和蛇管传热面积仍不能满足工艺要求，或由于工艺的特殊要求无法在反应器内安装蛇管而夹套的传热面积又不能满足工艺要求时，可以通过泵将反应器内的料液抽出，经过外部换热器换热后再 循环回反应器内。 本项目选用 夹套式换热器 理由：根据反应釜的生产工艺和生产条件，夹套式换热器比较适合。 乙酸丁酯生产中热载体的分析及选用 一、热载体选用原则 ①载体温度必须满足要求达到的温度； ②载热体的温度调节应方便； ③载热体应具有化学稳定性，不分解； ④载热体的毒性小，对设备腐蚀性小； ⑤载热体不易燃、不易爆； ⑥载热体价廉易得。 乙酸丁酯生产中热载体的分析及选用 二、热载体分类 1、加热剂 乙酸丁酯生产中热载体的分析及选用 2、冷却剂 热载体选用 1、本项目选用：饱和水蒸汽 2、理由： ①本项目乙酸丁酯生产工艺过程中是放热过程，所以选用加热剂 ②饱和水蒸汽制备简单，经济，安全，且无污染，符合热载体选用原则 ③乙酸丁酯生产过程中所需温度为118以下，饱和水蒸汽加热温度符合要求 * * * 结构：这种换热器是在容器外壁安装夹套制成，可在就夹套中 设置螺旋隔板或其他湍动的措施，以提高夹套一侧的给热系数，为补充传热面的不足，也可在釜内部安装蛇管。 优点：结构简单 缺点：其加热面受容器壁面限制，而传热系数也不高 应用场合：广泛应用于反应过程的加热和冷却。 适用1000℃以上 清洁，方便，利用率高，加热温度可以精确调节 电加热 温度在180℃到250℃ 它的饱和蒸汽这个气压比水低·来源较容易·加热均匀·不需加压 油的使用时间越长，黏度越大，热稳定型差，存在安全隐患 矿物油加热 温度不超过180℃ 要求设备耐压高 设备容易清理废气 可以准确的调节温度 换热器的传热面积可以小一些 加热均匀，传热量一定是，所需蒸汽量小 饱和水蒸气及热水加热 适用情况及温度范围 特点 常用加热剂 液态导热油用于250℃以内，气态导热油加热温度可高达380℃ 沸点高（258℃），蒸汽压低（200℃和350℃分别是25.5kpa和53.7kpa）化学稳定性好，可燃不爆炸，毒性很轻微它的黏度比矿物油小 导热油加热 温度在500~1000℃之间 易获取，能产生高温 烟道气加热 1.温度在380~530℃ 2.装置气密性很高，用惰性气体保护 3.避免和有机物质接触 比热容小 无机熔盐加热 适用情况及温度范围 特点 常用加热剂 呀防止液态气体由于压力的突然变化而发生爆炸，最低温度达-78.5℃ 1.无毒，无残留，是固体二氧化塔，吸热好。 干冰 适用5~10℃或更低的温度 1.可以使水的凝固点大为降低 冷冻盐水冷却 只适用冷却温度30℃以上的场合 适用庞大的换热设备 获取方便 替代水作 冷却剂减少污水处理 空气 1.只适用冷却温度在15~30℃以上的场合 获取方便 比热容和膜系数比较大 水 适用情况及温度范围 特点 常用冷却剂