02任务二典型反应器反应釜05课件.pptVIP

02PARTONE任务二典型反应器—反应釜

学习目标：掌握反应釜的基本结构及其零部件的正确选型子任务一反应釜的基本组成及其结构

它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。釜式反应器内常设有搅拌（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。一、釜式反应器特点及应用

反应器中物料浓度和温度处处相等，并且等于反应器出口物料的浓度和温度。物料质点在反应器内停留时间有长有短，存在不同停留时间物料的混合，即返混程度最大。反应器内物料所有参数，如浓度、温度等都不随时间变化，从而不存在时间自变量。??（1）优点：适用范围广泛，投资少，投产容易，可以方便地改变反应内容。（2）缺点：换热面积小，反应温度不易控制，停留时间不一致。绝大多数用于有液相参与的反应，如：液液、液固、气液、气液固反应等。它适用于间歇性操作，操作弹性大，主要用于小批量生产。釜式反应器

搅拌反应釜的结构如图3-1所示。它是由釜体、传热装置、搅拌装置、支座及各工艺接管所组成。二、搅拌反应釜的总体结构

1、釜体及其尺寸的确定釜体是由筒体及其两端的封头所组成的封闭空间。筒体为钢制卷焊圆筒，封头大多是标准的椭圆形封头，为满足工艺要求，在封头上开设有多种接管，如物料进出口、人孔、检测孔等。三、釜体

（1）筒体高径比的确定罐体的内直径和高度是反应器的基本尺寸，它们围成的空间要能满足工艺要求。根据工艺计算出来的容积要求，首先要确定罐体适宜的高径比（H/D见图3-2），在容积一定的情况下，筒体部分H/D的确定需要综合考虑诸多因素：搅拌上消耗的功率正比于搅拌器直径的5次方，即搅拌桨叶直径不宜过大，这就要求罐体的直径要小，从减少搅拌功率的角度来考虑，高径比H/D可取得大一些。若采用夹套传热结构，从传热角度看，希望高径比可取得大一些；当容积一定时，高径比大、罐体就高，盛料部分表面积大、传热面积也就大。要考虑物料的状态，对发酵类物料，为了使通入罐内的空气与发酵物料充分接触，高径比应取得大一些。如果筒体高度过大，即H/D的比值过大，则搅拌轴就越长，需要设置中间轴承，需要设置中间固定装置。

（2）确定罐体的直径及高度在确定罐体的直径和高度时，需要考虑装料系数，如果物料在反应过程中产生泡沫或呈沸腾状态，取装料系数0.6～0.7；若物料反应较平稳，则取装料系数0.8～0.85。为了便于计算，在初步确定H/Di后，可先忽略封头的容积，近似计算出罐体的容积。即需要重新调整直径和高度，直至满足一切要求为止。

（3）确定罐体的厚度①确定设计压力设计压力应略高于容器在使用过程中的最高工作压力，装有安全装置的容器的设计压力不得小于安全装置的开启压力或爆破压力。②依据内压容器的强度计算公式计算夹套反应器壁厚，带夹套的反应器由于内筒和夹套是两个独立的受压室，所以组合后会出现比较复杂的情况，应慎重对待。