均相反应器的选择-文档资料

一、搅拌釜式反应器的应用与分类
半间歇操作/半连续操作
操作：原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或 输出，而其它成分分批加入或取出的操作称为 半间歇操作或半连续操作。
主要特点：半间歇操作具有间 歇操作和连续操作的某些 特点。反应器内的组成随 时间变化而变化。
A的流入量 FA0 QCA0
反应量 浓度CA，CB
• 主要优点∶便于自动化，劳动生产率高，反应程度 与产品质量较稳定。规模大或要求 严格控制反应条件的场合，多采用 连续操作。
• 主要缺点∶灵活性小，设备 投资高。
时间
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
（二）搅拌釜式反应器的分类 2. 按材质分 （1）钢制反应釜 （2）铸铁反应釜 （3）搪玻璃反应釜 耐腐蚀性
二、搅拌釜式反应器的结构
（二）无泄漏磁力釜基本结构 包括：釜体、搅拌转子 传热构件、传动装置、 安全与保护装置
二、搅拌釜式反应器的结构
（三）反应釜的特点与发展趋势
结构基本相同
目前反应釜
操作压力较高
共同特点
操作温度较高
反应釜中进行化学反应
多属间歇操作
二、搅拌釜式反应器的结构
（三）反应釜的特点与发展趋势 大容积化
输出，不存在物料的进与出。
• 基本特征∶间歇反应过程是一个非稳态的过程，反应器内
组成随时间变化而变化。
完全混合流反应器
• 主要优点∶操作灵活，设 备费低，适用于小批量生 浓 产或小规模废水的处理。 度
• 主要缺点∶设备利用率低 ，劳动强度大，每批的操 作条件不易相同，不便自 动控制。
反应产物 反应物 反应时间
作业
1. 简述搅拌釜式反应器的分类。 2. 搪玻璃反应釜不宜用于哪类介质的储存与反应？
-rAV
体积V
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
连续操作
连续地将原料输入反应器，反应产物也连续地流出反应器
A的流入量
FA0 Q0CA0
反应量 -rAV
浓度CA 体积V
A的流出量
FA QCA
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
• 操作特点∶物料连续输入，产物连续输出，时刻伴 随着物料的流动。
• 基本特征∶连续反应过程是一个稳态过程，反应器 内各处的组成不随时间变化。（反应组分、浓度可 能随位置变化而变化。）
四、管式反应器的结构
四、管式反应器的结构
四、管式反应器的结构
1.直管
2. 弯管
四、管式反应器的结构
3.密封环 透镜环：圆柱形、“T”形。
4. 管件 5. 机架
五、均相反应器的选择
反应特征
选择依据
反应器的特征
生产要求
根据物料的聚集状态选择
主要
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根据生产量选择
考虑
根据反应速率选择
根据动力学特性选择
任务1 均相反应器的选择
研究目的 设计最优化：体积、数量等 操作最优化：串联、并联等
化学工业中常见的均相反应器 釜式反应器 管式反应器
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
（一）搅拌釜式反应器的应用 均相反应：单一相
应用于 非均相反应：两相或两相以上
特点
结构简单、加工方便、传质效率高、温度分布均匀、 操作条件的可控范围较广、操作灵活性大，便于更 换品种，能适应多样化的生产。
五、均相反应器的选择
练习题
一 、判断题 1、釜式反应器可用来进行均相反应，也可用于以液相为主的
非均相反应。 2、釜式反应器的所有人孔、手孔、视镜和工艺接管口，除出
料口外，一律都开在顶盖上。 3、搪玻璃反应釜具有良好的抗腐蚀性，特别适于酸碱交替的
反应过程。 二、填空题 1、釜式反应器的基本结构主要包括_____________。 2、搅拌的根本目的是_____________ 。
性能 耐热性 耐冲击性
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
（二）搅拌釜式反应器的分类 3. 按操作压力分 低压釜：动密封 高压釜：磁力搅拌釜，静密封
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅拌釜式反应器基本结构 壳体 搅拌装置 轴封 换热装置 图1-3
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅拌釜式反应器基本结构 1. 壳体
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅拌釜式反应器基本结构 2. 搅拌装置 框式和锚式
搅拌器
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅拌釜式反应器基本结构 3. 轴封（1）填料密封
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅 拌釜式反应器基本结构 3. 轴封 （2）机械密封
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅 拌釜式反应器基本结构 4. 换热装置
任务1 均相反应器的选择
工作任务 根据化工产品的反应特点和生产条件初步选择
均相反应器的类型。
任务1 均相反应器的选择
技术理论
化工生产过程
原料预处理 化学反应（核心）--化学反应器 产物分离
任务1 均相反应器的选择
反应器选择、设计与操作： 是关于如何在工业规模上实现化学反应过程，
以期最有效地把化工原料转化为尽可能多的目的产 品，实现经济效益，以满足国民经济需要的一门工 程技术学科。
反应釜 双搅拌器或外加泵强制循环 发展趋势 生产自动化和连续化
合理利用热能
三、管式反应器的应用与分类
（一）管式反应器在化工生产中的应用与分类 多管串联：气相反应和液相反应 多管并联：气固相反应
三、管式反应器的应用与分类
（二）管式反应器的特点
适用于热效应较大的反应
特
生产效率高
点
产品质量有保证
返混小
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
（二）搅拌釜式反应器的分类
1. 按操作方式分
间歇操作
将反应原料一次加入 反应器，反应一段时间或 达到一定的反应程度后一 次取出全部的反应物料， 然后进入下一轮操作。
浓度 CA
物质量 nA
体积V
一、搅拌釜式反应器的应用与分类
间歇操作的主要特点
• 操作特点∶反应过程中既没有物料的输入，也没有物料的
筒体、上盖、下封头
平面形 碟形 椭圆形 球形
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅拌釜式反应器基本结构 2. 搅拌装置 浆式搅拌器
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅拌釜式反应器基本结构 2. 搅拌装置 推进式搅拌器
二、搅拌釜式反应器的结构
（一）搅拌釜式反应器基本结构 2. 搅拌装置 涡轮式搅拌器