实验室反应釜操作温度较高,通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行,所以实验室反应釜既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有以下几种:
用其它介质对实验室反应釜加热
若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℃)、醚混合剂(沸点258℃)、熔盐(140~540℃)、液态铅(熔点327℃)等。
实验室反应釜电加热
将电阻丝缠绕在实验室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,在电阻丝与实验室反应釜体之间形成了不大的空间间隙。
高压聚合釜改进方案聚合釜大型化和生产强度强化以后,每釜投入单体量达数十t,乃至上百t,如果产品质量出现瑕疵或设备发生故障,将造成巨大的经济损失和严重的事故后果。所以对聚合釜的设计制造质量提出了更高的要求。
在搅拌冷模试验技术放大的基础上,进行聚合釜搅拌器的选型和结构设计,对树脂质量和传热效果提供了可靠保证,聚合釜搅拌转速可调,更适应不同型号树脂的生产。
聚合反应釜的安全泄放装置采用安全阀与泄放膜的组合结构,解决了单一安全阀易堵、失灵的弊病。
聚合反应釜的轴封多采用带集油盘的双端面机械密封,国内配套的机械密封使用寿命有的已经达到了16000h,泄漏量指标降到5mL/h以下。
高压釜釜内搅拌情况搅拌器分为轴向(推进式叶轮,新型翼型叶轮),和径向(直叶、弯叶涡轮叶轮)
挡板:为了消除搅拌容器内液体的打旋现象,使被搅拌物料能够上下轴向流动,形成全釜的均匀混合,通常需要在搅拌容器内加入挡板,挡板数一般在2~6块之间(当容器直径≤1000mm,挡板数量2~4块;当搅拌容器直径〉1000mm,4~6块)。加入挡板后,搅拌功耗明显增加,且随着挡板数的增加而增加;搅拌器的几何尺寸与转速:搅拌器直径、桨叶宽度、桨叶倾斜角、转速、单个搅拌器叶片数、搅拌器距离容器底部的距离等。通常,挡板宽度约为容器内径的1/12~1/10,对于低粘度液体的搅拌,常在釜内安装四块挡板(D/12~D/10,随着液体粘度增加,挡板宽度变窄,当液体粘度为20Pa.s时挡板宽度取常用值的75%,液体粘度超过50Pa.s后,没有必要设置挡板). 固体悬浮操作时,还可在釜底安装底挡板,促进固体悬浮。盘管也可部分替代挡板;当装有垂直换热管后,一般也不再设置挡板。在相同转速下,有挡板时的输入功率和排量分别是无挡板时的10倍和4倍。无挡板时流体的流动以水平环向流为主,有挡板时以轴向循环流为主。
高压衬镍反应釜的热传导性铁素体钢的导热率约为奥氏体钢的5倍。工业纯镍的热导率与铁素体钢接近,而镍合金的热导率多比奥氏体钢稍低,因此对于传热部件而言,用工业纯镍比用镍合金有好得多的传热效果。工业纯镍的热导率比铜和铝低得多,镍合金的热导率比钛还低。镍合金用于传热部件的传热效果是比较差的。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。
以铬或钼为主要合金元素的镍合金比不锈钢具有更高的晶间腐蚀敏感性。
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